[发明专利]一种气动肌肉-气缸混合驱动并联平台

说明书

技术领域

本发明涉及操作平台设备技术领域，特别涉及一种气动肌肉-气缸混合驱动并联平台。

背景技术

操作平台设备可以分为串联机构与并联机构两种，其中并联机构与串联机构相比具有良好的刚度特性和较强的承载能力，便于实现高精度的位置控制，在仿生机器人、医疗康复机构、减震平台等多个领域得到广泛应用。现有的并联机构多由电机或液压驱动，其存在耗能大、成本高、设备维护复杂和污染等缺陷和不足。为有效解决上述技术问题，业内做了大量的探索研究，开始用气动元件替代原有的电机或液压驱动，但现有的气动操作平台设备因结构设置不合理，其存在功率小、刚度低等缺点，故有很大的改进空间。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构紧凑、设置合理，操作方便的气动肌肉-气缸混合驱动并联平台。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种气动肌肉-气缸混合驱动并联平台，包括运动平台，固定平台以及控制箱，所述固定平台固定设于控制箱上，所述运动平台与固定平台之间设有气动驱动装置，所述气动驱动装置由控制箱控制操作。

其中，所述气动驱动装置包括气缸和三根气动肌肉，所述气缸一端固定于固定平台的中央位置，所述气缸的输出轴与运动平台铰接，所述三根气动肌肉分布于气缸周围，气动肌肉两端分别与运动平台和固定平台铰接，所述气缸和气动肌肉由控制箱提供气源并控制驱动。

其中，所述控制箱包括箱体和设于箱体内的气动三联件、气动控制阀组件A、气动控制阀组件B、输出转换模块、输入转换模块、电源以及控制器；所述气动三联件通过气管分别连接外气源、气动控制阀组件A和气动控制阀组件B，所述气动控制阀组件A通过气管分别连接三根气动肌肉的进气口，所述气动控制阀组件B通过气管与气缸的进气口连接；所述电源分别与输出转换模块、输入转换模块以及控制器电连接；所述气动控制阀组件A的控制端和气动控制阀组件B的控制端分别与输出转换模块的输出端电连接，输出转换模块的输入端与控制器的输出端电连接。

进一步地，所述气动肌肉上平行设有位移传感器，气动肌肉的出气口设有压力传感器的压力检测端口，所述位移传感器和压力传感器分别与输入转换模块的输入端电连接，所述输入转换模块的输出端与控制器的输入端电连接。

进一步地，所述气动肌肉两端分别通过铰链与运动平台和固定平台铰接；所述气缸的输出轴通过球头关节轴承与运动平台铰接。

进一步地，所述气缸一端通过气缸连接件固定于固定平台的中央位置。

进一步地，所述三根气动肌肉均匀分布于以气缸为圆心的圆周上。

进一步地，所述铰链为球铰或胡克铰。

进一步地，所述气缸的出气口设有消声器。

本发明有益效果为：本发明所述一种气动肌肉-气缸混合驱动并联平台，包括运动平台，固定平台以及控制箱，所述固定平台固定设于控制箱上，所述运动平台与固定平台之间设有气动驱动装置，所述气动驱动装置由控制箱控制操作。本发明的气动驱动装置具有功率质量比大、体积小、成本低、结构简单、无污染等特点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图中：

1、运动平台；2、气动肌肉；

3、气缸；4、固定平台；

5、铰链；6、缸筒；

7、位移传感器；8、压力传感器；

9、消声器；10、控制箱；

11、气动三联件； 12、气动控制阀组件A；

13、气动控制阀组件B；14、输出转换模块；

15、输入转换模块； 16、电源；

17、气缸连接件； 18、控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明所述的一种气动肌肉-气缸混合驱动并联平台，包括运动平台1，固定平台4以及控制箱10，所述固定平台4固定设于控制箱10上，所述运动平台1与固定平台4之间设有气动驱动装置，所述气动驱动装置由控制箱10控制操作，上述部件构成本发明的主体结构，相对于现有技术而言，本发明用气动驱动装置替代现有的电机或液压驱动，其具有耗能小、成本低、设备维护方便和污染小等优点。