[发明专利]一种六自由度平台及其应用

说明书

本发明属于六自由度机械结构技术领域，更具体地，涉及一种六自由度平台及其应用。所述六自由度平台包括：基座、动平台、将基座与动平台连接的6个驱动装置，任一个所述6个驱动装置用于带动所述动平台完成六个自由度的运动；所述驱动装置包括液压缸、第一合页梁、与该第一合页梁铰接的第二合页梁，所述液压缸一端与第一合页梁连接，另一端与第二合页梁连接，用于改变第一合页梁和第二合页梁之间的角度；所述第一合页梁和第二合页梁分别与基座和动平台转动连接。本发明利用第一合页梁与第二合页梁形成的合页结构实现液压缸活塞杆直线运动的速度放大，保证液压缸工作平稳、安全，增大液压缸的使用寿命。

技术领域

本发明属于六自由度机械结构技术领域，更具体地，涉及一种六自由度平台及其应用。

背景技术

六自由度平台可以实现在空间六个自由度的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态，可广泛应用于各种训练模拟器中，如飞行模拟器、汽车驾驶模拟器、地震模拟器以及动感电影、娱乐设备等领域中。在加工业可制成六轴联动机床、机器人等。

目前，现有技术中液压驱动的六自由度平台结构是由基座、动平台、基座与动平台铰链安装座和六只液压缸连接而成。其中基座相对地面固定，六只液压缸为直线液压缸，通过改变六只液压缸活塞杆的行程，推拉动平台运动，实现动平台在三维空间内沿X轴平动、Y轴平动、Z轴平动、绕X轴转动、绕Y轴转动、绕Z轴转动等的一系列复合运动，即实现在空间六个自由度的运动。

但是，在高速重载情况下，液压缸活塞杆的运动速度无法满足工作要求，过高的速度会导致液压系统产生较大的冲击，同时会显著降低液压缸密封部件的寿命。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种六自由度平台及其应用，其目的在于利用第一合页梁与第二合页梁形成的合页结构实现液压缸活塞杆直线运动的速度放大，保证液压缸工作平稳、安全，增大液压缸的使用寿命，由此解决高速重载情况下，液压缸活塞杆的运动速度无法满足工作要求，过高的速度会导致液压系统产生较大的冲击的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种六自由度平台，包括：基座、动平台、将基座与动平台连接的6个驱动装置，所述6个驱动装置用于带动所述动平台完成六个自由度的运动；

其中，任一个所述驱动装置包括液压缸、第一合页梁、与该第一合页梁铰接的第二合页梁，所述液压缸一端与第一合页梁连接，另一端与第二合页梁连接，用于改变第一合页梁和第二合页梁之间的角度；所述第一合页梁和第二合页梁分别与基座和动平台转动连接。

优选地，任一个所述驱动装置包括至少两个液压缸，该至少两个液压缸一端与同一根第一合页梁连接，另一端与同一根第二合页梁连接。

优选地，所述液压缸为差动式液压缸，液压缸的缸筒通过第一回转铰链连接于第一合页梁上，液压缸的活塞杆通过第二回转铰链连接于第二合页梁上。

优选地，所述第二合页梁的长度大于所述第一合页梁的长度，所述第一回转铰链距第一合页梁和第二合页梁铰接处的距离小于第二回转铰链距第一合页梁和第二合页梁铰接处的距离。

优选地，所述第一合页梁通过第一铰接组件与基座转动连接，所述第一铰接组件包括基座铰链和将所述基座铰链转动连接于基座上的固定件，所述第一合页梁的一端为与所述基座铰链相配合的连接部，第一合页梁与基座铰链铰接时能够绕铰接处转动。

优选地，所述固定件为第一连接轴，所述基座铰链的对称轴上以及所述基座上设置固定孔，通过第一连接轴和固定孔将基座铰链与基座连接，以使得基座铰链能够绕第一连接轴转动。

优选地，所述第二合页梁通过第二铰接组件与动平台转动连接，