[发明专利]一种空间定位指向装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在空间中指定位置、指定方向的装置，特别是一种空间定位指向装置。

背景技术

目前，机械领域存在多种空间指定位置、指定方向的装置，如导弹发射转塔、探照灯转台、并联机器人机构、电扇摇头装置等。导弹发射转塔、探照灯转台均是利用空间上相互垂直的两轴（方位轴和俯仰轴），实现各方位指向，其结构简单，容易实现，但其惯量大，结构刚度低，精确定位较难实现；并联机器人机构结构紧凑，刚度好，惯量小，可靠性好，已广泛用于模拟试验台、机械加工设备等，但其结构复杂，制造困难，控制复杂；常见的空间指定位置、指定方向的装置，包括基座、主轴、连叉、连板、摆动环，利用摆动环构成的虎克铰机构实现各方位指向，但其无法自动控制方位指向。

发明内容

本发明的目的是提供一种空间定位指向装置，解决目前传统定位指向装置惯量大，结构刚度低，精确定位较难实现的问题。

一种空间定位指向装置，包括：基座、主轴、连叉和连板，还包括：伸缩杆、套筒、内轴、摆动环和外轴。主轴与基座通过轴承连接，主轴端部与连叉一端通过销轴连接，连叉另一端与连板通过销轴连接，伸缩杆伸出端与连板通过轴承连接，伸缩杆另一端置于套筒中，内轴一端固定连接于套筒外圆且二者轴线相互垂直，内轴另一端与摆动环通过轴承连接，外轴一端固定连接于摆动环外圆且二者轴线相互垂直，外轴另一端与基座通过轴承连接。外轴与内轴相互垂直。

套筒通过内轴、摆动环、外轴与基座之间形成虎克铰连接。主轴转动，带动连叉、连板转动，连板拨动伸缩杆与套筒，改变套筒的方位角；伸缩杆在套筒中沿轴向伸缩移动，改变套筒的俯仰角。如此完成套筒的各方位指向。

本装置相比传统定位指向装置，结构更加紧凑，结构刚度大，惯量小，实现快速高精度定位指向更加容易。

附图说明

图1 一种空间定位指向装置的结构示意图；

图2 一种空间定位指向装置的结构轴测图。

1.基座  2.主轴  3.连叉  4.连板  5.伸缩杆  6.套筒  7.内轴  8.摆动环  9.外轴。

具体实施方式

一种空间定位指向装置，包括：基座1、主轴2、连叉3和连板4，还包括：伸缩杆5、套筒6、内轴7、摆动环8和外轴9。主轴2与基座1通过轴承连接，主轴2端部与连叉3一端通过销轴连接，连叉3另一端与连板4通过销轴连接，伸缩杆5伸出端与连板4通过轴承连接，伸缩杆5另一端置于套筒6中，内轴7一端固定连接于套筒6外圆，二者轴线相互垂直，内轴7另一端与摆动环8通过轴承连接，外轴9一端固定连接于摆动环8外圆，二者轴线相互垂直，外轴9另一端与基座1通过轴承连接。外轴9与内轴7相互垂直。

套筒6通过内轴7、摆动环8、外轴9与基座1之间形成虎克铰连接。主轴2转动，通过连叉3、连板4拨动伸缩杆5与套筒6，可改变套筒6的方位角；伸缩杆5在套筒6中沿轴向伸缩移动，可改变套筒6的俯仰角。如此完成套筒6的各方位指向。

伸缩杆5的驱动可通过电动缸或液压缸实现。主轴2的驱动可通过电机或液压马达实现。

在套筒（6）上连接不同的末端，可将其做为机械加工设备、医疗设备等设备的定位指向装置。