一种基于柔索并联技术的运动装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于柔索并联技术的运动装置，包括固定平台、滑轮固定平台、金属框架、绕线鼓轮、中间平台、滑轮、柔索，所述金属框架为正方体形或长方体形，所述金属框架的上方四个角部分别安装有滑轮，所述金属框架的下方四个角部分别固定在四个固定平台上，每个固定平台上还设有步进电机、电机控制机构、电机驱动器，所述步进电机与电机驱动器连接，所述中间平台位于金属框架的里面，其四个角部分别通过四个柔索的一端连接固定，四个柔索的另一端分别经金属框架上方的四个滑轮与固定平台上的四个绕线鼓轮连接，四个绕线鼓轮与四个步进电机的输出轴连接。本发明专利技术采用并联机器人工作空间大，控制灵活，并且可实现多种姿态。

Movement device based on flexible cable parallel technique

The invention relates to a moving device wiredriven parallel technology based on the platform, including fixed pulley fixed platform, metal frame, winding drum, intermediate platform, pulley, cable, the metal frame is Affirmative shape or rectangular shape, above four corner portions of the metal frame is equipped with a pulley, below the four part of the metal frame are respectively fixed on the four fixed platform, each fixed platform is provided with a stepping motor, a motor control mechanism, motor drive, the stepping motor is connected with the motor driver, the intermediate platform is located inside the metal frame, the four corner part through the end of four a flexible cable is fixed and connected with the other end of four cable respectively through four winding drum four pulley metal frame above the fixed platform and connected with the four winding drum and four step The output shaft of the motor is connected. The invention adopts parallel robot, has large working space, flexible control, and can realize various postures.

【技术实现步骤摘要】
一种基于柔索并联技术的运动装置
本专利技术涉及一种基于柔索并联技术的运动装置，是一种结合VR实现模拟飞行的技术，可模拟飞行过程中大部分动作，从而达到飞行体验及训练的目的。
技术介绍
串联机器人各个运动输入之间相互影响,最终的合成运动去控制末端的执行器的运动及位姿的调整,优点是结构简单,运动学正解更容易,缺点是控制精度低,工作空间小,运动学反解复杂。并联机器人多个运动输入相互独立，共同控制末端执行器的运动及位姿调整，优点是运动学反解简单，控制精度高，工作空间大，缺点是运动学正解复杂，结构复杂。目前，基于柔索并联技术的运动装置用于结合VR实现模拟飞行的技术和模拟飞行过程中大部分动作的还未见报道。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题的不足，提供一种基于柔索并联技术的运动装置，它相比于串联机器人，并联机器人工作空间大，控制灵活，并且可实现多种姿态。本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术一种基于柔索并联技术的运动装置，包括固定平台、滑轮固定平台、金属框架、绕线鼓轮、中间平台、滑轮、柔索，所述金属框架为正方体形或长方体形，所述金属框架的上方四个角部分别安装有滑轮，所述金属框架的下方四个角部分别固定在四个固定平台上，每个固定平台上还设有步进电机、电机控制机构、电机驱动器，所述步进电机与电机驱动器连接，所述中间平台位于金属框架的里面，其四个角部分别通过四个柔索的一端连接固定，四个柔索的另一端分别经金属框架上方的四个滑轮与固定平台上的四个绕线鼓轮连接，四个绕线鼓轮与四个步进电机的输出轴连接。所述4个电机控制机构位于金属框架下方的角部，并通过数据线与四个电机驱动器连接。所述中间平台的下方设有位姿数据采集单元，所述位姿数据采集单元包括第一单片机、陀螺仪、第一wiFi控制模块，所述陀螺仪、第一wiFi控制模块分别与单片机连接。电机控制机构包括连接的第二单片机、第二WiFi控制模块。所述金属框架为1米的立方体形。所述步进电机为57HB7615型。所述电机驱动器为STP-MD542型。优选的，所述中间平台的每个边长为对应金属框架边长的1/5～2/3。优选的，所述中间平台的每个边长为对应金属框架边长的1/2～2/3。优选的，所述中间平台的高度为金属框架纵向高度的1/3～2/3。优选的，所述第一单片机为32单片机，所述陀螺仪为陀螺仪6050。优选的，所述第一单片机与第二单片机相同，所述第一wiFi控制模块与第二WiFi控制模块相同。本专利技术与现有技术相比具有的显著优点为：本专利技术一种基于柔索并联技术的运动装置，是继串联机器人和并联机器人之后出现的一种新型并联机器人机构，在刚度和工作空间方面，柔索并联机器人介于串联机器人和并联机器人之间，是结构简单、模块化程度高、能够大负载运转、高性能运动输出，实现复杂运动规律的装置，相比于现有技术，本专利技术装置工作空间大，控制灵活，并且可实现多种姿态。采用柔索机构可以减小冲击震动，成本低，质量小，能耗低。本专利技术可实现物体上升，下降，前后左右多方向翻转，方便实用，可广泛应用。附图说明图1为本专利技术俯视图；图2为本专利技术的主视图；图3为本专利技术的立体图图4为本专利技术的位姿数据采集单元的结构图；图5为本专利技术的电机控制机构示意图。具体实施方式下面参照附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。参见图1至图5。图中各部件标号为：1、固定平台；2、滑轮固定平台；3、金属框架；4、绕线鼓轮；5、步进电机；6、电机驱动器；7、滑轮；8、柔索；9、中间平台；10、位姿数据采集单元；11、电机控制机构；12、驱动器；13、数据线；第一单片机102，陀螺仪101，第一wiFi控制模块103；第二单片机111，第二WiFi控制模块112。本专利技术一种基于柔索并联技术的运动装置，包括固定平台1、滑轮固定平台2、金属框架3、绕线鼓轮4、中间平台9、滑轮7、柔索8，所述金属框架3为正方体形或长方体形，所述金属框架3的上方四个角部分别安装有滑轮7，所述金属框架3的下方四个角部分别固定在四个固定平台1上，每个固定平台1上还设有步进电机5、电机控制机构11、电机驱动器12，所述步进电机5与电机驱动器12连接，所述中间平台9位于金属框架3的里面，其四个角部分别通过四个柔索8的一端连接固定，四个柔索8的另一端分别经金属框架3上方的四个滑轮7与固定平台1上的四个绕线鼓轮4连接，四个绕线鼓轮4与四个步进电机5的输出轴连接。所述4个电机控制机构11位于金属框架3下方的角部，并通过数据线与四个电机驱动器连接。所述中间平台9的下方设有位姿数据采集单元10，所述位姿数据采集单元10包括第一单片机102、陀螺仪101、第一wiFi控制模块103，所述陀螺仪101、第一wiFi控制模块103分别与单片机102连接。电机控制机构11包括连接的第二单片机111、第二WiFi控制模块112。所述金属框架3为1米的立方体形。所述步进电机5为57HB7615型。所述电机驱动器为STP-MD542型。所述中间平台9的每个边长为对应金属框架3边长的1/5～2/3。所述中间平台9的每个边长为对应金属框架3边长的1/2～2/3。所述中间平台9的高度为金属框架3纵向高度的1/3～2/3。所述第一单片机102为32单片机，所述陀螺仪101为陀螺仪6050。所述第一单片机102与第二单片机111相同，所述第一wiFi控制模块103与第二WiFi控制模块112相同。本专利技术中电机驱动器STP-MD542型驱动器采用独特控制电路，能使电机发热和运行噪声更低，平稳性更高，是一款具有极高性价比的两相步进电机驱动器。主要驱动42、57型两相混合式步进电机。其微步细分数有15种，最大步数为25000Pulse/rev；其工作峰值电流范围为1.0A－4.2A，输出电流共有8档，电流的分辨率约为0.45A；具有自动半流，过压和过流保护等功能。本驱动器为直流供电，建议工作电压范围为24VDC－36VDC，电压不超过50VDC，不低于20VDC。工作过程：位姿数据采集单元10上的陀螺仪101采集位姿数据输入到第一单片机102，然后第一单片机102通过第一WiFi模块103传递到外部的PC机，获得位姿数据，PC机通过第二WiFi模块112传递到电机控制机构11上的第二单片机112，第二单片机112控制4个6电机驱动器从而控制4个步进电机转动5，4个步进电机转动5带动柔索8调节9中间平台的位姿。本专利技术是基于机械柔索技术，结合电子控制，再与VR结合进行模拟飞行，适应了时代潮流，既适用于生活娱乐，也适应于飞行员模拟训练，是一个很有前景的项目，具有巨大的推广价值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于柔索并联技术的运动装置，其特征是，包括固定平台(1)、滑轮固定平台(2)、金属框架(3)、绕线鼓轮(4)、中间平台(9)、滑轮(7)、柔索(8)，所述金属框架(3)为正方体形或长方体形，所述金属框架(3)的上方四个角部分别安装有滑轮(7)，所述金属框架(3)的下方四个角部分别固定在四个固定平台(1)上，每个固定平台(1)上还设有步进电机(5)、电机控制机构(11)、电机驱动器(12)，所述步进电机(5)与电机驱动器(12)连接，所述中间平台(9)位于金属框架(3)的里面，其四个角部分别通过四个柔索(8)的一端连接固定，四个柔索(8)的另一端分别经金属框架(3)上方的四个滑轮(7)与固定平台(1)上的四个绕线鼓轮(4)连接，四个绕线鼓轮(4)与四个步进电机(5)的输出轴连接，所述(4)个电机控制机构(11)位于金属框架(3)下方的角部，并通过数据线与四个电机驱动器连接；所述中间平台(9)的下方设有位姿数据采集单元(10)，所述位姿数据采集单元(10)包括第一单片机(102)、陀螺仪(101)、第一wiFi控制模块(103)，所述陀螺仪(101)、第一wiFi控制模块(103)分别与单片机(102)连接，所述电机控制机构(11)包括连接的第二单片机(111)、第二WiFi控制模块(112)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于柔索并联技术的运动装置，其特征是，包括固定平台(1)、滑轮固定平台(2)、金属框架(3)、绕线鼓轮(4)、中间平台(9)、滑轮(7)、柔索(8)，所述金属框架(3)为正方体形或长方体形，所述金属框架(3)的上方四个角部分别安装有滑轮(7)，所述金属框架(3)的下方四个角部分别固定在四个固定平台(1)上，每个固定平台(1)上还设有步进电机(5)、电机控制机构(11)、电机驱动器(12)，所述步进电机(5)与电机驱动器(12)连接，所述中间平台(9)位于金属框架(3)的里面，其四个角部分别通过四个柔索(8)的一端连接固定，四个柔索(8)的另一端分别经金属框架(3)上方的四个滑轮(7)与固定平台(1)上的四个绕线鼓轮(4)连接，四个绕线鼓轮(4)与四个步进电机(5)的输出轴连接，所述(4)个电机控制机构(11)位于金属框架(3)下方的角部，并通过数据线与四个电机驱动器连接；所述中间平台(9)的下方设有位姿数据采集单元(10)，所述位姿数据采集单元(10)包括第一单片机(102)、陀螺仪(101)、第一wiFi控制模块(103)，所述陀螺仪(101)、第一wiFi控制模块(103)分别与单片机(102)连接，所述电机控制机构(11)包括连接的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震洲，田宇，白鹏飞，朱凌志，赵通，范君宜，朱海荣，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北,13