一种自动平衡工作台制造技术

本发明专利技术公开了一种自动平衡工作台，其包括：工作平台板、上平台板、底板、中间固定模块、直线运动模块、驱动模块、万向节及传感器；工作平台板安装在上平台板的上方；底板设置于上平台板的下方；中间固定模块设置于上平台板与底板之间；直线运动模块设置于上平台板与底板之间；驱动模块用于驱动直线运动模块进行运动；万向节包括九个，一个设置在中间固定模块与上平台板之间；四个万向节设置在直线运动模块与上平台板之间；四个万向节设置在直线运动模块与底板之间；传感器设置于上平台板的下方，用于检测上平台板的XY二自由度水平角度。本发明专利技术的自动平衡工作台，能自动检测倾斜并自动调整工作台面水平，同时还能保持台面的高度不变。

An Automatic Balancing Workbench

The invention discloses an automatic balancing worktable, which comprises: a working platform plate, an upper platform plate, a bottom plate, an intermediate fixed module, a linear motion module, a driving module, a universal joint and a sensor; a working platform plate is installed above the upper platform plate; a bottom plate is arranged below the upper platform plate; a middle fixed module is arranged between the upper platform plate and the bottom plate; and a linear motion module is arranged between the upper platform plate and the bottom plate. Placed between the upper platform plate and the bottom plate; the driving module is used to drive the linear motion module to move; the universal joint consists of nine, one between the middle fixed module and the upper platform plate; four universal joints are set between the linear motion module and the upper platform plate; four universal joints are set between the linear motion module and the bottom plate; the sensor is set below the upper platform plate for use. The horizontal angle of XY two degrees of freedom of the upper platform plate is measured. The automatic balancing worktable of the invention can automatically detect the inclination and adjust the level of the worktable, while maintaining the height of the worktable unchanged.

【技术实现步骤摘要】
一种自动平衡工作台
本专利技术涉及平衡
，特别涉及一种自动平衡工作台。
技术介绍
近年来，自动平衡工作台已经成为各行各业人们研究的热点之一。例如双轮自动平衡车，已经应用日益广泛。但这种平衡车在断电时有倾覆的危险，因此不适于复杂环境下的应用要求。邓君等进行了基于复杂路面的全向自平衡担架车研制(现代制造技术与装备，2010(4)：17-19)，但该方案仅采用2台步进电机，通过减速器进行平台的平衡，因此具有负载能力小，响应速度慢的缺点。米洁等进行了医用自动平衡床设计及动态特性分析(机械设计与制造,2013(1):220-223)，设计的医用自动平衡床采用三个电动推杆实现调节,能够实现在坡路上行驶时床面自动调整平衡的功能。虽然该方案采用了3台电机，提高了系统的负载能力，但对于大负载场合，三个推杆支撑的工作台面的受力仍然存在不均衡的情况；并且该方案比较难于控制工作台面的高度不变。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术中存在的问题，提出一种自动平衡工作台，能够自动检测倾斜并自动调整工作台面水平，同时还能保持台面的高度不变；并且结构简单、成本较低，能满足船舶、车辆等发生倾斜时的稳定性及安全性要求。为解决上述技术问题，本专利技术是通过如下技术方案实现的：本专利技术提供一种自动平衡工作台，其包括：工作平台板、上平台板、底板、中间固定模块、直线运动模块、驱动器、万向节以及传感器；所述工作平台板安装在所述上平台板的上方；所述底板设置于所述上平台板的下方；所述中间固定模块设置于所述上平台板与所述底板之间，所述中间固定模块的下端与所述底板垂直连接；所述直线运动模块包括四个，分别设置于所述上平台板与所述底板之间；所述驱动器用于驱动所述直线运动模块进行运动；所述万向节包括九个，其中一个所述万向节设置在所述中间固定模块与所述上平台板之间；还有四个所述万向节分别设置在四个所述直线运动模块与所述上平台板之间，该四个所述万向节的中心连线组成第一正方形；另外四个所述万向节分别设置在四个所述直线运动模块与所述底板之间，该四个所述万向节的中心连线组成第二正方形；所述第一正方形以及所述第二正方形的中心点和所述中间固定模块的中心点重合；所述传感器设置于所述上平台板的下方，所述传感器用于检测所述上平台板的XY二自由度水平角度，所述传感器的X自由度敏感轴与Y自由度敏感轴相互垂直，所述传感器的X自由度敏感轴与所述第一正方形的一条对角线平行，所述传感器的Y自由度敏感轴与所述第一正方形的另一条对角线平行；当所述传感器的X自由度敏感轴检测到的水平角度发生变化时，所述驱动器用于驱动与所述X自由度敏感轴平行的所述第一正方形的对角线两端的所述万向节所对应的所述直线运动模块进行运动，以调整所述上平台板实现水平；当所述传感器的Y自由度敏感轴检测到的水平角度发生变化时，所述驱动器用于驱动与所述Y自由度敏感轴平行的所述第一正方形的对角线两端的所述万向节所对应的所述直线运动模块进行运动，以调整所述上平台板实现水平。较佳地，所述直线运动模块包括：电机、传动装置、电缸、活塞以及法兰；其中，所述驱动器与所述电机相连，所述驱动器用于驱动所述电机进行运动；所述电机通过所述传动装置与所述电缸内的所述活塞相连，所述电机用于通过所述传动装置实现所述电缸内的所述活塞的伸缩运动；所述电缸与组成第二正方形的所述万向节相连；所述活塞的顶部与所述法兰相连，所述法兰与组成第一正方形的所述万向节相连，进而与所述上平台板相连。较佳地，还包括：脚轮，所述脚轮设置于所述底板的下方。较佳地，所述第二正方形的边长大于所述第一正方形的边长。较佳地，还包括：缓冲器，所述缓冲器设置于所述工作平台板与所述上平台板之间。较佳地，所述缓冲器包括多个，多个所述缓冲器均匀分布于所述工作平台板与所述上平台板之间。较佳地，所述驱动器包括四个，每个所述驱动器对应一个所述直线运动模块。较佳地，所述工作平台板的角度调节范围为±20度。相较于现有技术，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术的自动平衡工作台，采用了4个直线运动模块进行水平平衡调节，采用了1个中间固定模块进行固定支撑，大大提高了系统的稳定性，并可保证平台的高度不变；(2)本专利技术的自动平衡工作台，中间采用了中间固定模块进行固定支撑，且该固定模块的顶端通过万向节与上平台板相连，起到了一个中间质量支承点的作用，大大提高了工作台的承载能力，当工作平台板的长为2米，宽为1米时，工作平台板的表面上距离中间固定模块的最远端的角可承受100kg以上的压力；(3)本专利技术的自动平衡工作台，结构合理、简单，加工、安装、拆卸及维护均十分方便；(4)本专利技术的自动平衡工作台，实用性强，可满足船舶、车辆等平衡工作台的水平调节精确性、灵活性及安全性的要求；(5)本专利技术的自动平衡工作台，下方四个万向节组成的第二正方形的边长大于上方四个万向节组成的第一正方形的边长，使得工作平台板倾斜时，系统的重心偏下，稳定性好；(6)本专利技术的自动平衡工作台，工作平台板的角度调节范围大，可达到±20度。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明：图1为本专利技术一实施例的自动平衡工作台的结构侧视图；图2为本专利技术一实施例的自动平衡工作台的结构仰视图；图3为本专利技术一实施例的自动平衡工作台的上平台板从下向上正视图；图4为本专利技术一实施例的自动平衡工作台的底板从上向下正视图。标号说明：1为底板，2-5为第一-第四脚轮，6-9为第一-第四驱动器，10-13为第六-第九万向节，14-17为第一-第四电机，18-21为第一-第四传动装置，22-25为第一-第四电缸，26-29分别为第一-第四活塞，30为中间固定模块，31为外壳，32为风琴罩，33-36为第一-第四法兰，37-40为第一-第四万向节，41为第五万向节，42-45为第一-第四缓冲器，46为上平台板，47为工作平台板，48为传感器。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。结合图1-图4，对本专利技术的自动平衡工作台的实施例进行详细描述。如图1所示，为动平衡工作台一实施例的侧视图，如图2所示为其仰视图，其包括：工作平台板47、上平台板46、底板1、中间固定模块30、直线运动模块、驱动器、万向节以及传感器48。其中，工作平台板47安装在上平台板46的上方；底板1设置于上平台板46的下方；中间固定模块30设置于上平台板46与底板1之间，中间固定模块30的下端与底板1垂直连接；直线运动模块包括四个，分别设置于上平台板46与底板1之间；驱动器用于驱动直线运动模块进行运动；万向节包括九个，第一-第四万向节37-40分别设置在四个直线运动模块与上平台板46之间，该四个万向节的中心连线组成第一正方形，如图3所示；第五万向节41设置在中间固定模块41与上平台板46之间；第六-第九万向节分别设置在四个直线运动模块与底板1之间，该四个万向节的中心连线组成第二正方形，如图4所示；第一正方形以及第二正方形的中心点和中间固定模块30的中心点重合；传感器48设置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动平衡工作台，其特征在于，包括：工作平台板、上平台板、底板、中间固定模块、直线运动模块、驱动器、万向节以及传感器；所述工作平台板安装在所述上平台板的上方；所述底板设置于所述上平台板的下方；所述中间固定模块设置于所述上平台板与所述底板之间，所述中间固定模块的下端与所述底板垂直连接；所述直线运动模块包括四个，分别设置于所述上平台板与所述底板之间；所述驱动器用于驱动所述直线运动模块进行运动；所述万向节包括九个，其中一个所述万向节设置在所述中间固定模块与所述上平台板之间；还有四个所述万向节分别设置在四个所述直线运动模块与所述上平台板之间，该四个所述万向节的中心连线组成第一正方形；另外四个所述万向节分别设置在四个所述直线运动模块与所述底板之间，该四个所述万向节的中心连线组成第二正方形；所述第一正方形以及所述第二正方形的中心点和所述中间固定模块的中心点重合；所述传感器设置于所述上平台板的下方，所述传感器用于检测所述上平台板的XY二自由度水平角度，所述传感器的X自由度敏感轴与Y自由度敏感轴相互垂直，所述传感器的X自由度敏感轴与所述第一正方形的一条对角线平行，所述传感器的Y自由度敏感轴与所述第一正方形的另一条对角线平行；当所述传感器的X自由度敏感轴检测到的水平角度发生变化时，所述驱动器用于驱动与所述X自由度敏感轴平行的所述第一正方形的对角线两端的所述万向节所对应的所述直线运动模块进行运动，以调整所述上平台板实现水平；当所述传感器的Y自由度敏感轴检测到的水平角度发生变化时，所述驱动器用于驱动与所述Y自由度敏感轴平行的所述第一正方形的对角线两端的所述万向节所对应的所述直线运动模块进行运动，以调整所述上平台板实现水平。...

【技术特征摘要】
1.一种自动平衡工作台，其特征在于，包括：工作平台板、上平台板、底板、中间固定模块、直线运动模块、驱动器、万向节以及传感器；所述工作平台板安装在所述上平台板的上方；所述底板设置于所述上平台板的下方；所述中间固定模块设置于所述上平台板与所述底板之间，所述中间固定模块的下端与所述底板垂直连接；所述直线运动模块包括四个，分别设置于所述上平台板与所述底板之间；所述驱动器用于驱动所述直线运动模块进行运动；所述万向节包括九个，其中一个所述万向节设置在所述中间固定模块与所述上平台板之间；还有四个所述万向节分别设置在四个所述直线运动模块与所述上平台板之间，该四个所述万向节的中心连线组成第一正方形；另外四个所述万向节分别设置在四个所述直线运动模块与所述底板之间，该四个所述万向节的中心连线组成第二正方形；所述第一正方形以及所述第二正方形的中心点和所述中间固定模块的中心点重合；所述传感器设置于所述上平台板的下方，所述传感器用于检测所述上平台板的XY二自由度水平角度，所述传感器的X自由度敏感轴与Y自由度敏感轴相互垂直，所述传感器的X自由度敏感轴与所述第一正方形的一条对角线平行，所述传感器的Y自由度敏感轴与所述第一正方形的另一条对角线平行；当所述传感器的X自由度敏感轴检测到的水平角度发生变化时，所述驱动器用于驱动与所述X自由度敏感轴平行的所述第一正方形的对角线两端的所述万向节所对应的所述直线运动模块进行运动，以调整所述上平台板实现水平；当所述传感器的Y自由度敏感轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙德鹏，付庄，林浩东，
申请(专利权)人：上海长征医院，上海闻啼智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31