一种自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台制造技术

本发明专利技术专利提供一种自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台，其包括：上平台、下平台、及安装于所述上平台和所述下平台之间的驱动柱，所述驱动柱按照Stewart平台方式布置；所述驱动柱包括：电热保护层、及安装于所述电热保护层内侧的低熔点合金芯，所述电热保护层用于保护和支撑所述低熔点合金芯及对所述低熔点合金芯加热，所述低熔点合金芯在低于其熔点时，具有较高的弹性模量和刚度，所述低熔点合金芯在高于其熔点时，不具有模量和刚度。本发明专利技术专利的有益效果：使得本平台的零部件数目得到减少，结构简单，方便组装；对于系统稳定性需求低；能够满足在高频和低频振动环境中使用，从而进一步满足多功能、一体化、刚度可变、主动控制的要求。主动控制的要求。主动控制的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台


[0001]本专利技术专利属于减振器
，特别涉及一种自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台。

技术介绍

[0002]随着社会科技的发展，各种高精尖、高精密仪器被用在航空、航天、兵器、船舶等领域。然而，在实际中这些高精密仪器往往会受到各种各样振动的干扰，这会使得这些精密仪器的工作受到干扰，严重的可能会导致这些精密仪器失效，因此，为保护这些高精密仪器的正常运行，需要一种可全方位、全频段、多功能、一体化的新型减振装置；中国专利文献号CN 111551329 B提供了一种二级Stewart机构六自由度并联构型，包括十二条作动器之路、多条空气弹簧支路、多条辅助支撑支路、上平台组件、下平台组件及实时控制硬件系统；中国专利文献号CN 111814277 B提供一种隔振平台及其动力学模型构建方法，其采用仿生抗冲击结构与传统Stewart平台进行耦合设计，充分考虑上下平台的运动，结合Stewart平台的多方向隔振优势和仿生抗冲击结构的仿生抗冲击特性实现了对非合作目标的柔顺抓捕；中国专利文献号 CN 112963491 B提供了一种可变刚度的减振器，其包括上平台和下平台，上平台和下平台相对设置，上平台和下平台之间设置有六个单腿减振单元，六个单腿减振单元按照Stewart平台方式布置，各单腿减振单元均包括相对设置的第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体之间的距离通过紧定结构进行调节，第一永磁体和第二永磁体的两侧分别设置一个弹性结构。
[0003]上述方案有以下缺点，第一，结构复杂，大多是采用多种复杂构件的拼接而成，零件较多；第二，系统稳定性需求高，采用液压式、电磁式或者压电式控制，需对液压油的密封、电磁制动的干扰和压电纤维贴片的安全的工作，提供相应的保障，因此增加了整体结构系统的不稳定性；第三，不能满足低频微振动的控制，大多的以Stewart为模型的减振结构，针对高频范围的振动具有较好的效果，对低频振动的抑制效果不佳；第四，不满足多功能、一体化、刚度可变、主动控制的要求。
[0004]随着我国高精尖、高精密和高可靠性的航天器发展，需要一批技术可靠，能支撑航天器平台向集成化、大型化和高柔性化方向快速发展的新式减振平台，在满足足够苛刻的空间环境的条件（高真空、强辐射、极端温度、微重力、微振动的环境下），也能够具有指向精度高、容错能力强、结构稳定紧凑、动态性能好和承载力大的特点。
[0005]专利技术专利内容本专利技术专利的主要目的就是提供一种自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台，其包括：上平台、下平台、及安装于上平台和下平台之间的驱动柱，驱动柱按照Stewart平台方式布置；其中，驱动柱包括：电热保护层、及安装于电热保护层内侧的低熔点合金芯，电热保护层用于对低熔点合金芯进行加热，低熔点合金芯在低于其熔点时呈现较强的金属性，具有较高弹性模量和刚度，此时该减振结构在高频情况下具有较好的减振作用；低熔点合金芯在高于其熔点时，低熔点合金芯融化，不具有模量和刚度，此时该减振
结构在低频情况下具有较好的减振作用。采用上述方案，使得本专利技术专利对市面上的Stewart结构的减振平台进行优化，第一，使得本专利技术专利的零部件的数目得到减少，结构简单，方便组装；第二，对于系统稳定性需求低，通过上平台、驱动柱和下平台之间相互配合，不需要为液压油的密封、电磁制动的抗干扰和压电纤维贴片的安全的工作提供相应的保障，因此增加了整体结构系统的稳定性；第三，由于低熔点合金芯在不同的状态下具有不同的特性，从而使得本专利技术专利能够满足在高频和低频振动中使用，其中，在低于低熔点合金芯的熔点的情况下，针对高频范围的振动具有较好的效果，在高于低熔点合金芯的熔点的情况下，针对低频范围的振动具有较好的效果，从而进一步满足多功能、一体化、刚度可变、主动控制的要求。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术专利提供了如下技术方案：一种自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台，其包括：上平台、下平台、及安装于所述上平台和所述下平台之间的驱动柱，所述驱动柱按照Stewart平台方式布置；其中，所述驱动柱包括：电热保护层、及安装于所述电热保护层内侧的低熔点合金芯，所述电热保护层用于对所述低熔点合金芯加热，所述低熔点合金芯是由多种合金混合制成，所述低熔点合金芯在低于其熔点时，具有弹性模量和刚度，所述低熔点合金芯在高于其熔点时，不具有模量和刚度。
[0007]作为自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台一种优选方案，所述上平台和所述下平台在对应所述驱动柱的位置设有安装凸起，所述安装凸起在对应所述驱动柱的位置设有卡接槽，所述驱动柱卡接所述卡接槽，进而使得所述驱动柱将所述上平台和所述下平台连接。
[0008]作为自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台一种优选方案，在所述驱动柱的端部涂布有胶水，所述胶水用于固接所述驱动柱与所述上平台和所述下平台、以及用于防止所述驱动柱中的所述低熔点合金芯漏出。
[0009]作为自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台一种优选方案，在所述下平台上设有加速度传感器，所述加速度传感器用于测量所述下平台的三个方向的加速度。
[0010]作为自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台一种优选方案，所述加速度传感器的类型为电容式、电感式、应变式、压阻式或者压电式。
[0011]作为自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台一种优选方案，在所述下平台上设有振动传感器，所述振动传感器用于测量所述下平台的振动频率。
[0012]作为自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台一种优选方案，所述振动传感器的类型为压阻式、压电式或者电容式。
[0013]作为自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台一种优选方案，所述上平台的材质为碳纤维材料或者金属材料。
[0014]作为自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台一种优选方案，所述电热保护层的材料为可电热的形状记忆材料或者可电热的TUP。
[0015]作为自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台一种优选方案，所述下平台的材料为碳纤维材料或者轻质高刚度的金属材料。
[0016]本专利技术专利的有益效果是：
在本专利技术专利中，所述自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台包括：上平台、下平台、及安装于上平台和下平台之间的驱动柱，驱动柱按照Stewart平台方式布置；其中，驱动柱包括：电热保护层、及安装于电热保护层内侧的低熔点合金芯，电热保护层用于支撑和保护所述低熔点合金芯及对低熔点合金芯进行加热，低熔点合金芯在低于其熔点时呈现较强的金属性，具有较高弹性模量和刚度，此时该减振结构在高频情况下具有较好的减振作用；低熔点合金芯在高于其熔点时，低熔点合金芯融化，不具有模量和刚度，此时该减振结构在低频情况下具有较好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台，其特征在于，包括：上平台、下平台、及安装于所述上平台和所述下平台之间的驱动柱，所述驱动柱按照Stewart平台方式布置；其中，所述驱动柱包括：电热保护层、及安装于所述电热保护层内侧的低熔点合金芯，所述电热保护层用于支撑和保护所述低熔点合金芯及对所述低熔点合金芯加热，所述低熔点合金芯是由多种合金混合制成，所述低熔点合金芯在低于其熔点时，具有弹性模量和刚度，所述低熔点合金芯在高于其熔点时，不具有模量和刚度。2.如权利要求1所述的自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台，其特征在于，所述上平台和所述下平台在对应所述驱动柱的位置设有安装凸起，所述安装凸起在对应所述驱动柱的位置设有卡接槽，所述驱动柱卡接所述卡接槽，进而使得所述驱动柱将所述上平台和所述下平台连接。3.如权利要求2所述的自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的Stewart平台，其特征在于，在所述驱动柱的端部涂布有胶水，所述胶水用于固接所述驱动柱与所述上平台和所述下平台、以及用于防止所述驱动柱中的所述低熔点合金芯漏出。4.如权利要求1所述的自主可电、热驱动的刚度可变、频域拓宽的St...

【专利技术属性】
技术研发人员：何泽鹏，赵良玉，陈南华，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：