一种可旋转的多自由度运动平台制造技术

本发明专利技术涉及一种运动平台，具体涉及一种可旋转的多自由度运动平台，解决了现有安装平台自身体积大、寿命短、制造成本高、机械噪音大的问题。该运动平台包括升降支撑单元和安装平台。升降支撑单元包括至少两个升降单元和一个支撑单元，或者至少三个升降单元。升降单元包括第一电机驱动组件、链条传动组件、滑动组件、升降组件和万向节。链条传动组件包括主动齿轮、从动齿轮、牵引链条和齿轮安装座。滑动组件包括至少两个支撑座、支撑在至少两个支撑座之间的滑动轨道、在滑动轨道上滑动的第一滑块组件和第二滑块组件。升降组件包括“H”形结构的第一支撑架和第二支撑架。支撑单元包括万向节和与基座铰接的立柱。

【技术实现步骤摘要】
一种可旋转的多自由度运动平台
本专利技术涉及一种运动平台，具体涉及一种可旋转的多自由度运动平台。
技术介绍
运动平台是一种可以模拟载人设备运动状态的一种装置，例如模拟汽车、船、飞行器等，已在影院、游戏、娱乐场所等多种领域广泛使用。物体在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的旋转自由度，不同自由度的组合能够模拟出不同载人设备的运动状态；为了实现这样的运动，运动模拟器通常安装在某种形式的支撑表面或者平台上，支撑表面或者平台的下方具有一系列的动力单元以实现运动。现有的多自由运动平台至少还存在如下缺点：1.平台自身体积大、重量大，不便于运输、安装、维护，且寿命短；2.平台需要多个传动单元实现多自由度运动，传动单元制造成本高；3.平台需要附加高功率驱动从而会有较大的机械噪音。专利技术的内容本专利技术的目的是解决现有安装平台自身体积大、寿命短、制造成本高、机械噪音大的问题，而提供一种可旋转的多自由度运动平台。为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案如下：一种可旋转的多自由度运动平台，其特征之处在于：包括升降支撑单元和安装平台；所述升降支撑单元包括至少两个升降单元和一个支撑单元，或者至少三个升降单元；所述升降单元包括第一电机驱动组件、链条传动组件、滑动组件、升降组件和万向节；所述链条传动组件包括主动齿轮、从动齿轮、牵引链条和齿轮安装座；所述主动齿轮与第一电机驱动组件的输出轴固连；所述从动齿轮设置在齿轮安装座上；所述牵引链条包括与主动齿轮啮合的主动链条以及与从动齿轮啮合的从动链条；所述滑动组件包括至少两个支撑座、支撑在至少两个支撑座之间的滑动轨道、在滑动轨道上滑动的第一滑块组件和第二滑块组件；所述滑动轨道设置在主动齿轮与从动齿轮之间；所述第一滑块组件与主动链条的上端头及从动链条的上端头连接；所述第二滑块组件与主动链条的下端头及从动链条的下端头连接；所述升降组件包括“H”形结构的第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架上端部与第二支撑架上端部通过第一铰接轴铰接；所述第一支撑架的下端部与第一滑块组件铰接；所述第二支撑架的下端部与第二滑块组件铰接；所述第一滑块组件设置在第一支撑架的中空处，所述从动链条穿过第二支撑架的中空处；所述万向节的下端部位于第一铰接轴上方且与第一铰接轴铰接；所述第一电机驱动组件、齿轮安装座和支撑座固定在基座上；所述支撑单元包括万向节和立柱；所述立柱下端部与基座铰接；所述立柱上端部与万向节的下端部铰接；所述万向节的上端部与安装平台固连；所述支撑组件的高度为升降单元最高位置和最低位置的中间值。进一步地，所述基座为旋转平台以及驱动旋转平台转动的旋转单元。进一步地，所述旋转单元安装在支撑底座上，支撑底座上设置有固定安装的回转轴承；所述旋转单元包括第二电机驱动组件和传动机构；所述第二电机驱动组件设置在旋转平台上，其输出轴穿过旋转平台与传动机构固连，传动机构与回转轴承连接；所述旋转平台在第二电机驱动组件及传动机构的驱动下在回转轴承上旋转。进一步地，所述传动机构包括与第二电机驱动组件输出轴固连的小链轮、旋转链条、以及设置在回转轴承外圈且与其同心的大链轮；所述小链轮和大链轮通过旋转链条相互连接。进一步地，所述第一滑块组件包括第一滑块、第一滑块安装支架和第一固定块；所述第一滑块放置在第一滑块安装支架上；所述第一滑块安装支架固连在第一固定块上；所述滑动轨道穿过第一滑块与第一滑块安装支架；所述第一滑块通过第二铰接轴与第一支撑架的下端部铰接；所述第一固定块与主动链条的上端头及从动链条的上端头连接。进一步地，所述万向节包括第一U型耳板、第二U型耳板和第三U型耳板；所述第一U型耳板的两侧与第一铰接轴铰接；所述第二U型耳板的两侧和第三U型耳板的两侧通过第四铰接轴铰接；所述第二U型耳板的底部与第一U型耳板底部铰接；第三U型耳板(53)的底部与安装平台固连。进一步地，所述从动齿轮通过齿轮轴固定在齿轮安装座内，且齿轮安装座两侧设有滑道，齿轮轴在滑道内滑动；所述齿轮轴通过两个活接螺丝固定在齿轮安装座，且活接螺丝与齿轮轴垂直安装；进一步地，所述活接螺丝一端为圆孔状，其尺寸与齿轮轴相适配，另一端设有螺纹，通过螺母安装在齿轮安装座上。进一步地，所述支撑底座包括多根沿周向分布平行于地面的支腿；所述回转轴承的下端面固定在所述多个支腿的交叉处。进一步地，所述第一电机驱动组件包括第一驱动电机和第一减速器，第一驱动电机为第一减速器提供动力，第一减速器的输出轴与主动齿轮固连。本专利技术的有益效果是：1.结构紧凑，体积小。该运动平台通过在旋转平台上设置至少两个升降单元和一个支撑单元，或者至少三个升降单元，充分利用旋转平台的空间，使其布局合理化，减少运动平台自身的高度和体积。2.结构稳定，使用寿命长，维护成本低。该运动平台的负载全部承重在第一支撑架和第二支撑架上，电机驱动链条做牵引运动，电机自身负载更小。升降单元采用链条传动组件，通过第一电机驱动组件带动主动齿轮，进而带动从动齿轮与牵引链条的转动，使两个支撑架在两个滑动组件的带动下上下移动。链条使用寿命长且不易损坏，维护成本低，并且两个支撑架、至少两个支撑座以及滑动轨道形成稳定的三角形结构，加强整个升降单元的稳定性。3.实现多自由度运动。在运动平台上设置至少两个升降单元和一个支撑单元，或者至少三个升降单元，实现上下移动。当每个升降单元的高度不同时，安装平台的倾斜度也不同，倾斜度的不同变化产生不同的体验感，并且升降组件可左右晃动。另外，还设有旋转平台，在体验不同高度的同时，也可使整个平台旋转，进行360°观察。4.噪音小。通过第一电机驱动组件带动链条传动组件和滑动组件使升降组件上下运动，进而安装平台实现上下运动。旋转平台通过第二电机驱动组件带动小链轮、旋转链条、回转轴承和大链轮旋转。在上下运动和旋转的过程中传动噪音级小。5.综合成本低。在制造成本上，省去了传统高精密的滚珠丝杠，大量降低驱动单元制造成本；由于体积小，减少了大量运输及安装成本；稳定的结构性和链条的耐用性，大幅降低了维护成本。附图说明图1是本专利技术实施例1可旋转的多自由度运动平台的示意图；图2是本专利技术实施例1可旋转的多自由度运动平台去除安装平台的示意图；图3是图2的俯视图；图4是图1的爆炸示意图；图5是升降单元去除第一电机驱动组件的示意图；图6是图4的主视图；图7是图5的爆炸示意图；图8是旋转单元的示意图；图9是本专利技术实施例2可旋转的多自由度运动平台去除安装平台的示意图；图10是图9的俯视图；附图标记如下：1-第一电机驱动组件，11-第一驱动电机，12-第一减速器，2-链条传动组件，21-主动齿轮，22-从动齿轮，23-牵引链本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可旋转的多自由度运动平台，其特征在于：包括升降支撑单元和安装平台(6)；/n所述升降支撑单元包括至少两个升降单元和一个支撑单元，或者至少三个升降单元；/n所述升降单元包括第一电机驱动组件(1)、链条传动组件(2)、滑动组件(3)、升降组件(4)和万向节(5)；/n所述链条传动组件(2)包括主动齿轮(21)、从动齿轮(22)、牵引链条(23)和齿轮安装座(24)；所述主动齿轮(21)与第一电机驱动组件(1)的输出轴固连；所述从动齿轮(22)设置在齿轮安装座(24)上；所述牵引链条(23)包括与主动齿轮(21)啮合的主动链条(231)以及与从动齿轮(22)啮合的从动链条(232)；/n所述滑动组件(3)包括至少两个支撑座(31)、支撑在至少两个支撑座(31)之间的滑动轨道(32)、在滑动轨道(32)上滑动的第一滑块组件(33)和第二滑块组件(34)；所述滑动轨道(32)设置在主动齿轮(21)与从动齿轮(22)之间；所述第一滑块组件(33)与主动链条(231)的上端头及从动链条(232)的上端头连接；所述第二滑块组件(34)与主动链条(231)的下端头及从动链条(232)的下端头连接；/n所述升降组件(4)包括“H”形结构的第一支撑架(41)和第二支撑架(42)，所述第一支撑架(41)上端部与第二支撑架(42)上端部通过第一铰接轴(43)铰接；所述第一支撑架(41)的下端部与第一滑块组件(33)铰接；所述第二支撑架(42)的下端部与第二滑块组件(34)铰接；所述第一滑块组件(33)设置在第一支撑架(41)的中空处(44)，所述从动链条(232)穿过第二支撑架(42)的中空处(44)；/n所述万向节(5)的下端部位于第一铰接轴(43)上方且与第一铰接轴(43)铰接；/n所述第一电机驱动组件(1)、齿轮安装座(24)和支撑座(31)固定在基座上；/n所述支撑单元包括万向节(5)和立柱(7)；所述立柱(7)下端部与基座铰接；所述立柱(7)上端部与万向节(5)的下端部铰接；/n所述万向节(5)的上端部与安装平台(6)固连；/n所述支撑单元的高度为升降单元最高位置和最低位置的中间值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可旋转的多自由度运动平台，其特征在于：包括升降支撑单元和安装平台(6)；
所述升降支撑单元包括至少两个升降单元和一个支撑单元，或者至少三个升降单元；
所述升降单元包括第一电机驱动组件(1)、链条传动组件(2)、滑动组件(3)、升降组件(4)和万向节(5)；
所述链条传动组件(2)包括主动齿轮(21)、从动齿轮(22)、牵引链条(23)和齿轮安装座(24)；所述主动齿轮(21)与第一电机驱动组件(1)的输出轴固连；所述从动齿轮(22)设置在齿轮安装座(24)上；所述牵引链条(23)包括与主动齿轮(21)啮合的主动链条(231)以及与从动齿轮(22)啮合的从动链条(232)；
所述滑动组件(3)包括至少两个支撑座(31)、支撑在至少两个支撑座(31)之间的滑动轨道(32)、在滑动轨道(32)上滑动的第一滑块组件(33)和第二滑块组件(34)；所述滑动轨道(32)设置在主动齿轮(21)与从动齿轮(22)之间；所述第一滑块组件(33)与主动链条(231)的上端头及从动链条(232)的上端头连接；所述第二滑块组件(34)与主动链条(231)的下端头及从动链条(232)的下端头连接；
所述升降组件(4)包括“H”形结构的第一支撑架(41)和第二支撑架(42)，所述第一支撑架(41)上端部与第二支撑架(42)上端部通过第一铰接轴(43)铰接；所述第一支撑架(41)的下端部与第一滑块组件(33)铰接；所述第二支撑架(42)的下端部与第二滑块组件(34)铰接；所述第一滑块组件(33)设置在第一支撑架(41)的中空处(44)，所述从动链条(232)穿过第二支撑架(42)的中空处(44)；
所述万向节(5)的下端部位于第一铰接轴(43)上方且与第一铰接轴(43)铰接；
所述第一电机驱动组件(1)、齿轮安装座(24)和支撑座(31)固定在基座上；
所述支撑单元包括万向节(5)和立柱(7)；所述立柱(7)下端部与基座铰接；所述立柱(7)上端部与万向节(5)的下端部铰接；
所述万向节(5)的上端部与安装平台(6)固连；
所述支撑单元的高度为升降单元最高位置和最低位置的中间值。


2.根据权利要求1所述的一种可旋转的多自由度运动平台，其特征在于：所述基座为旋转平台(8)以及驱动旋转平台(8)转动的旋转单元(10)。


3.根据权利要求2所述的一种可旋转的多自由度运动平台，其特征在于：所述旋转单元(10)安装在支撑底座上，支撑底座上设置有固定安装的回转轴承(9)；
所述旋转单元(10)包括第二电机驱动组件(101)和传动机构；所述第二电机驱动组件(101)设置在旋转平台(8)上，其输出轴穿过旋转平台(8)与传动机构固连，传动机构与回转轴承(9)连接；所述旋转平台(8)在第二电机驱动组件(101)及传动机构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟伟，刘恒科，
申请(专利权)人：西安虚拟骑乘科技有限公司，广东郦江科创实业有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61