[实用新型]球面移动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种移动装置，尤其涉及一种大半径球面上的移动装置。

背景技术

目前国内外研制出的移动装置可以分为三种类型：1、直角坐标式；2、球坐标式；3、圆柱坐标式。而对于在中空球面上运动的移动装置很少见。直角坐标式移动装置是通过球面上的经纬位置计算出各直线运动驱动机构的运动量，然后再调整末端的姿态满足被定位元件指向虚拟的圆心点；球坐标式移动装置由于用到了球铰，在实际运用中并不多见，而是采用两个转动铰链来代替球较，其结构复杂，也需要从经纬位置解算出各运动参量；圆柱坐标式移动装置与直角坐标式和球坐标式移动装置类似，都需要解算，但解算量相对较少，解算过程相对简单。以上移动装置都不能从经纬位置快速解算出各运动关节的运动量，且运动末端不能保证被定位元件轴线始终指向球心，需要额外的调整机构，且对于大半径的球面上运动时，悬臂长刚度差。中国专利CN201110321420.6公布了一种新型球面定位机构，其通过两个转动副和一个移动副来实现球面上定位。其末端的运动范围有限，且在大半径球面上运动时，悬臂长刚度差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种运动关节的运动量直接与经纬度直接相关联，解算方便，运动空间充足，且在大半径球面上运动时刚度依然很好的球面移动装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：球面移动装置，包括：圆弧导轨，沿所述圆弧导轨移动的圆弧导轨移动装置，与圆弧导轨上端铰链连接的上悬挂件，环形导轨，可沿环形导轨运行的环形导轨移动装置，所述圆弧导轨底端与所述环形导轨移动装置固连，所述圆弧导轨的圆心在所述环形导轨轴线上，所述圆弧导轨移动装置上安装被定位的元件。

为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述圆弧导轨包括：两个支撑架和两个圆弧轨道，所述圆弧轨道内外两侧有内圆弧面和外圆弧面，所述内圆弧面和所述外圆弧面同轴，每个圆弧轨道分别与支撑架相连，在靠近所述圆弧导轨上端和圆弧导轨底端位置与所述两支撑架固连，使两圆弧轨道保持恒定的距离，形成连通的空间，在两圆弧轨道靠近连通空间的位置的内外两侧进行倒角，使两圆弧导轨组成内楔形槽和外楔形槽；所述圆弧导轨移动装置包括：外侧板，安装在所述外侧板左侧的轮对A和安装在所述外侧板右侧的轮对B，安装在外侧板中间位置的圆柱导向杆A和圆柱导向杆B，所述圆柱导向杆A的轴线与所述圆柱导向杆B的轴线平行；内侧板，所述内侧板可沿着所述圆柱导向杆A和圆柱导向杆B滑动，安装在内侧板中间位置的轮对C；所述轮对A、轮对B和轮对C的外形为楔形，所述轮对C沿着所述内楔形槽滚动，所述轮对A和所述轮对B沿着所述外楔形槽滚动；弹簧压板，所述弹簧压板沿着所述圆柱导向杆A和所述圆柱导向杆B滑动，所述弹簧压板在所述内侧板内侧，所述圆柱导向杆A和所述圆柱导向杆B末端有螺纹，所述圆柱导向杆A和所述圆柱导向杆B螺纹段对应安装有调节螺母，在所述内侧板与所述弹簧压板之间有弹簧，通过调节所述调节螺母，使弹簧压板对弹簧施加压力，从而使内侧板上的轮对C压住所述内楔形槽。

为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述轮对A上设有锥齿轮A，所述外侧板上安装有驱动电机A，所述驱动电机的轴上安装有锥齿轮B，所述锥齿轮A与所述锥齿轮B啮合，所述驱动电机工作带动所述轮对A，进而带动所述圆弧导轨移动装置，所述驱动电机A能够接受指令并能返回电机转过的角度。

为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述圆弧导轨移动装置上安装有倾角传感器，所述倾角传感器能够返回圆弧导轨移动装置相对于初始位置转过的角度。

为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述被定位的元件为一探头，所述探头有一探测轴线；所述圆弧导轨移动装置中的外侧板上还装有两个探头支架，所述两个探头支架的末端安装有探头安装板，所述探头通过四个固定螺钉安装在探头安装板上，在探头安装板上设有四个调节螺钉，所述调节螺钉作用到探头与探头安装板之间的接触面上，调节所述调节螺钉可保证探头轴线指向运动球面的球心。

为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述环形导轨上安装有圆弧齿条，所述圆弧齿条与环形轨道同心，在所述环形导轨移动装置上安装有驱动电机B，所述驱动电机输出轴安装有齿轮，所述齿轮与圆弧齿条啮合，所述驱动电机B能够接收指令并能返回电机转过的角度。