一种五自由度位姿调节机构制造技术

一种五自由度位姿调节机构，属于机电设备领域，具体地说是应用升降平台，回转平台，滚转平台，平移平台，试验台底座，俯仰平台组成，其特征在于：所述升降机构由升降驱动电机、升降平台、联轴器、升降导轨滑块、滚珠丝杠组成，主要用于承载负载及各种作业载荷，升降驱动电机与联轴器连接，升降平台与升降导轨滑块连接，升降平台采用不锈钢材料制成，滚珠丝杠通过传动螺母与升降导轨滑块连接。该发明专利技术的有益之处是：保证了位姿调节机构在真空低温环境下的可靠性及运动精度。

Five degree of freedom position and orientation regulating mechanism

A regulating mechanism for five degrees of freedom pose, which belongs to the field of mechanical and electrical equipment, in particular to the application of the lifting platform, rotating platform, rolling platform, translation platform, test base, pitch platform, which is characterized in that the lifting mechanism comprises a lifting driving motor, lifting platform, coupling, lifting guide, ball screw, mainly used for bearing load and work load, the lifting driving motor and shaft coupling, the lifting platform is connected with the lifting rail slide, the lifting platform made of stainless steel material, ball screw through the driving nut is connected with the lifting guide rail slider. The invention has the advantages that the reliability and the movement precision of the position adjusting mechanism in the vacuum and cryogenic environment are ensured.

【技术实现步骤摘要】
一种五自由度位姿调节机构
本专利技术涉及一种五自由度位姿调节机构，具体地说是应用升降平台，回转平台，滚转平台，平移平台，试验台底座，俯仰平台组成，属于机电设备领域。
技术介绍
针对卫星等在外太空的运动物体，需要在地面上进行前期试验，而现有机电设备难以达到相关指标要求，尤其是五自由度机电设备，，即位姿调节机构的真空、低温适应性设计，难以保证位姿调节机构在真空低温环境下的可靠性及运动精度，鉴于上述问题，设计了这种五自由度位姿调节机构。
技术实现思路
针对上述的不足，本专利技术提供了一种五自由度位姿调节机构。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种五自由度位姿调节机构，由升降驱动电机、升降平台、回转平台、滚转平台、滚转电机、平移导轨、试验台底座、俯仰平台、俯仰电机、滚转平台驱动小齿轮、滚转平台驱动弧形齿条、蜗轮、平移滑块、平移齿条、平移驱动小齿轮、平移电机、回转电机、蜗杆、回转轴承、俯仰平台驱动弧形齿条、俯仰平台驱动小齿轮、联轴器、升降导轨滑块、滚珠丝杠、移动平台组成，其特征在于：两个升降驱动电机分别安装在升降机构的上端，升降平台安装在升降机构中间位置，滚转电机输出轴通过减速器连接滚转平台驱动小齿轮，滚转平台驱动弧形齿条固定在俯仰平台上，滚转平台驱动弧形齿条与滚转平台驱动小齿轮啮合传动，平移平台位于试验台底座上方，平移导轨布置在试验台底座上，平移导轨通过平移滑块将载荷传递到试验台底座上，平移电机安装在平移平台上，平移电机输出轴与平移驱动小齿轮相连，平移驱动小齿轮与平移齿条啮合传动，平移齿条固连在试验台底座上，俯仰电机输出轴通过减速器连接俯仰平台驱动小齿轮，俯仰平台驱动弧形齿条与俯仰平台驱动小齿轮啮合传动，俯仰平台驱动弧形齿条安装在平移平台上，回转电机输出轴与蜗杆连接，蜗杆与蜗轮啮合传动，蜗轮固定在回转轴承的内圈上，回转轴承外圈固定在回转平台上。所述升降机构由升降驱动电机、升降平台、联轴器、升降导轨滑块、滚珠丝杠组成，主要用于承载负载及各种作业载荷，升降机构与升降平台的运动连接面设计成百叶窗式结构，以提高防辐射作用，升降驱动电机与联轴器连接，升降平台与升降导轨通过滑块连接，升降平台采用不锈钢材料制成，滚珠丝杠通过传动螺母与升降导轨滑块连接。所述滚转平台在运动时与上方的回转平台、下方的俯仰平台相互独立，其旋转范围-5—+5°。所述回转平台为箱型结构，可以提高回转机构的刚度，其旋转范围-5—+5°。所述俯仰平台在运动时与上方的滚转平台、下方的平移平台相互独立，其旋转范围-10°—+10°。该专利技术的有益之处是：保证了位姿调节机构在真空低温环境下的可靠性及运动精度。滚转电机工作时，通过减速器带动滚转平台驱动小齿轮转动，进而带动整个滚转平台运动；俯仰电机工作时，通过减速器带动俯仰平台驱动小齿轮转动，进而带动整个俯仰平台运动；回转电机工作时，通过减速器带动蜗杆，进而带动蜗轮转动，蜗轮固定在回转轴承的内圈上，从而实现回转平台的回转运动；升降驱动电机通过联轴器带动滚珠丝杠转动，从而实现传动螺母相对滚珠丝杠的上下移动，最终实现升降平台的升降；平移电机工作时，带动平移驱动小齿轮转动，而平移齿条固连在试验台底座上，因此实现平移平台的平移。附图说明附图1为一种五自由度位姿调节机构总体结构示意图；附图2为一种五自由度位姿调节机构内部连接结构示意图；附图3为一种五自由度位姿调节机构内部连接结构局部示意图；附图4为一种五自由度位姿调节机构的升降机构结构示意图；附图5为一种五自由度位姿调节机构的平移机构结构示意图。图中，1、升降驱动电机，2、升降平台，3、回转平台，4、滚转平台，5、滚转电机，6、平移导轨，7、试验台底座，8、俯仰平台，9、俯仰电机，10、滚转平台驱动小齿轮，11、滚转平台驱动弧形齿条，12、蜗轮，13、平移滑块，14、平移齿条，15、平移驱动小齿轮，16、平移电机，17、回转电机，18、蜗杆，19、回转轴承，20、俯仰平台驱动弧形齿条，21、俯仰平台驱动小齿轮，22、联轴器，23、升降导轨滑块，24、滚珠丝杠，25、平移平台。具体实施方式一种五自由度位姿调节机构，由升降驱动电机1、升降平台2、回转平台3、滚转平台4、滚转电机5、平移导轨6、试验台底座7、俯仰平台8、俯仰电机9、滚转平台驱动小齿轮10、滚转平台驱动弧形齿条11、蜗轮12、平移滑块13、平移齿条14、平移驱动小齿轮15、平移电机16、回转电机17、蜗杆18、回转轴承19、俯仰平台驱动弧形齿条20、俯仰平台驱动小齿轮21、联轴器22、升降导轨滑块23、滚珠丝杠24、移动平台25组成，其特征在于：两个升降驱动电机1分别安装在升降机构的上端，升降平台2安装在升降机构中间位置，滚转电机5输出轴通过减速器连接滚转平台驱动小齿轮10，滚转平台驱动弧形齿条11固定在俯仰平台8上，滚转平台驱动弧形齿条11与滚转平台驱动小齿轮10啮合传动，平移平台25位于试验台底座7上方，平移导轨6布置在试验台底座7上，平移导轨6通过平移滑块13将载荷传递到试验台底座7上，平移电机16安装在平移平台25上，平移电机16输出轴与平移驱动小齿轮15相连，平移驱动小齿轮15与平移齿条14啮合传动，平移齿条14固连在试验台底座7上，俯仰电机9输出轴通过减速器连接俯仰平台驱动小齿轮21，俯仰平台驱动弧形齿条20与俯仰平台驱动小齿轮21啮合传动，俯仰平台驱动弧形齿条20安装在平移平台25上，回转电机17输出轴与蜗杆18连接，蜗杆18与蜗轮12啮合传动，蜗轮12固定在回转轴承19的内圈上，回转轴承19外圈固定在回转平台3上。所述升降机构由升降驱动电机1、升降平台2、联轴器22、升降导轨滑块23、滚珠丝杠24组成，主要用于承载负载及各种作业载荷，升降驱动电机1与联轴器22连接，升降平台2与升降导轨滑块23连接，升降平台2采用不锈钢材料制成，滚珠丝杠24通过传动螺母与升降导轨滑块23连接。所述滚转平台4在运动时与上方的回转平台3、下方的俯仰平台8相互独立，其旋转范围-5—+5°。所述回转平台3为箱型结构，可以提高回转机构的刚度，其旋转范围-5—+5°。所述俯仰平台8在运动时与上方的滚转平台4、下方的平移平台25相互独立，其旋转范围-10°—+10°。当该装置工作时，滚转电机5工作时，通过减速器带动滚转平台驱动小齿轮10转动，进而带动整个滚转平台4运动；俯仰电机9工作时，通过减速器带动俯仰平台驱动小齿轮21转动，进而带动整个俯仰平台8运动；回转电机17工作时，通过减速器带动蜗杆18，进而带动蜗轮12转动，蜗轮12固定在回转轴承19的内圈上，从而实现回转平台3的回转运动；升降驱动电机1通过联轴器22带动滚珠丝杠24转动，从而实现传动螺母相对滚珠丝杠24的上下移动，最终实现升降平台2的升降；平移电机16工作时，带动平移驱动小齿轮15转动，而平移齿条14固连在试验台底座7上，因此实现平移平台25的平移。对于本领域的普通技术人员而言，根据本专利技术的教导，在不脱离本专利技术的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五自由度位姿调节机构，由升降驱动电机、升降平台、回转平台、滚转平台、滚转电机、平移导轨、试验台底座、俯仰平台、俯仰电机、滚转平台驱动小齿轮、滚转平台驱动弧形齿条、蜗轮、平移滑块、平移齿条、平移驱动小齿轮、平移电机、回转电机、蜗杆、回转轴承、俯仰平台驱动弧形齿条、俯仰平台驱动小齿轮、联轴器、升降导轨滑块、滚珠丝杠、移动平台组成，其特征在于：两个升降驱动电机分别安装在升降机构的上端，升降平台安装在升降机构中间位置，滚转电机输出轴通过减速器连接滚转平台驱动小齿轮，滚转平台驱动弧形齿条固定在俯仰平台上，滚转平台驱动弧形齿条与滚转平台驱动小齿轮啮合传动，平移平台位于试验台底座上方，平移导轨布置在试验台底座上，平移导轨通过平移滑块将载荷传递到试验台底座上，平移电机安装在平移平台上，平移电机输出轴与平移驱动小齿轮相连，平移驱动小齿轮与平移齿条啮合传动，平移齿条固连在试验台底座上，俯仰电机输出轴通过减速器连接俯仰平台驱动小齿轮，俯仰平台驱动弧形齿条与俯仰平台驱动小齿轮啮合传动，俯仰平台驱动弧形齿条安装在平移平台上，回转电机输出轴与蜗杆连接，蜗杆与蜗轮啮合传动，蜗轮固定在回转轴承的内圈上，回转轴承外圈固定在回转平台上。...

【技术特征摘要】
1.一种五自由度位姿调节机构，由升降驱动电机、升降平台、回转平台、滚转平台、滚转电机、平移导轨、试验台底座、俯仰平台、俯仰电机、滚转平台驱动小齿轮、滚转平台驱动弧形齿条、蜗轮、平移滑块、平移齿条、平移驱动小齿轮、平移电机、回转电机、蜗杆、回转轴承、俯仰平台驱动弧形齿条、俯仰平台驱动小齿轮、联轴器、升降导轨滑块、滚珠丝杠、移动平台组成，其特征在于：两个升降驱动电机分别安装在升降机构的上端，升降平台安装在升降机构中间位置，滚转电机输出轴通过减速器连接滚转平台驱动小齿轮，滚转平台驱动弧形齿条固定在俯仰平台上，滚转平台驱动弧形齿条与滚转平台驱动小齿轮啮合传动，平移平台位于试验台底座上方，平移导轨布置在试验台底座上，平移导轨通过平移滑块将载荷传递到试验台底座上，平移电机安装在平移平台上，平移电机输出轴与平移驱动小齿轮相连，平移驱动小齿轮与平移齿条啮合传动，平移齿条固连在试验台底座上，俯仰电机输出轴通过减速器连接俯仰平台驱动小齿轮，俯仰平台驱动弧形齿条与俯仰平台驱动小齿轮啮合传动，俯仰平台驱动弧形齿条安装在平...

【专利技术属性】
技术研发人员：付永领，赵子宁，李林杰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11