一种多自由度平台及控制方法技术

本发明专利技术涉及一种多自由度平台及控制方法，多自由度平台包括台板和处于台板下侧且呈中心对称分布的四个支撑组件，支撑组件包括横向的第一油缸和竖向的第二油缸，第一油缸的缸筒端部通过竖向的第一转轴与台板铰接，第二油缸的缸筒顶部通过竖向的第二转轴与第一油缸的活塞杆端部铰接，第二油缸的活塞杆端部支撑在地面上，第一油缸的轴线与台板的中轴线之间设有夹角，第一油缸的轴线偏离四个支撑组件的中心，其具有结构简单、控制容易、实用性强的优点；控制方法具有流程简单、操控便捷、工作效率高的优点。高的优点。高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度平台及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种支撑台，具体涉及一种多自由度平台以及该平台的控制方法。

技术介绍

[0002]在设备制造和装配领域，经常需要将两个物体或部件进行对接。目前本领域通常采用工作平台进行对接操作，如公开号为CN101081507A的专利“自控式多自由度对接平台”，其通过螺杆螺母结构进行工作平台升降，并通过滑轨滑块结构进行工作平台平移；又如公开号为CN109318188A的专利“一种空间五自由度运动重载小车对接平台”，其通过转台进行工作平台旋转，并通过滑轨滑块结构进行工作平台平移；再如公开号为CN109128801A的专利“一种高精度自动对接装置及其对接方法”，其通过底架的主动轮和从动轮进行整体行走，通过回转支承进行工作平台旋转，并通过滑轨滑块结构进行工作平台平移。这些平台虽然可实现平移和旋转功能，但存在结构复杂、控制难度大的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种多自由度平台及控制方法，平台具有结构简单、控制容易、实用性强的优点；方法具有流程简单、操控便捷、工作效率高的优点。
[0004]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供的一种多自由度平台，包括台板和设置在台板下侧且呈中心对称分布的四个支撑组件，所述支撑组件包括横向的第一油缸和竖向的第二油缸，第一油缸的缸筒端部通过竖向的第一转轴与台板铰接，第二油缸的缸筒顶部通过竖向的第二转轴与第一油缸的活塞杆端部铰接，第二油缸的活塞杆端部支撑在地面上；第一油缸的轴线与台板的中轴线之间设有夹角，第一油缸的轴线偏离四个支撑组件的中心。
[0005]进一步的，本专利技术一种多自由度平台，其中，所述第一油缸的轴线与台板的中轴线之间的夹角设为β，β＝15
°
～75
°
。
[0006]进一步的，本专利技术一种多自由度平台，其中，所述β＝45
°
。
[0007]进一步的，本专利技术一种多自由度平台，其中，所述第二油缸的活塞杆端部通过球头安装有支撑盘。
[0008]进一步的，本专利技术一种多自由度平台，其中，所述台板的下侧还设有与其垂直固定连接的四个支腿，四个支腿呈中心对称分布。
[0009]进一步的，本专利技术一种多自由度平台，其中，所述支撑组件还包括横向的第三油缸，第三油缸的缸筒端部通过竖向的第三转轴与台板铰接，第三油缸的活塞杆端部通过竖向的第四转轴与第一油缸的缸筒铰接。
[0010]一种上述多自由度平台的控制方法，包括以下步骤：
[0011]S1、通过控制四个支撑组件中第二油缸的伸收动作对台板进行调平；
[0012]S2、通过控制四个支撑组件中第一油缸的伸收动作对台板进行平移和旋转。
[0013]进一步的，本专利技术一种多自由度平台的控制方法，其中，在步骤S2中，所述通过控
制四个支撑组件中第一油缸的伸收动作对台板进行平移和旋转，包括以下步骤：
[0014]S2
‑
1、通过让左前侧和右前侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，并让左后侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，使台板向前移动；
[0015]S2
‑
2、通过让左前侧和右前侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，并让左后侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，使台板向后移动；
[0016]S2
‑
3、通过让左前侧和左后侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，并让右前侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，使台板向左移动；
[0017]S2
‑
4、通过让左前侧和左后侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，并让右前侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，使台板向右移动；
[0018]S2
‑
5、通过让左前侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，并让右前侧和左后侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，使台板顺时针旋转；
[0019]S2
‑
6、通过让左前侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，并让右前侧和左后侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，使台板逆时针旋转。
[0020]本专利技术一种多自由度平台及控制方法与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术通过设置台板和处于台板下侧且呈中心对称分布的四个支撑组件，使支撑组件设置横向的第一油缸和竖向的第二油缸，让第一油缸的缸筒端部通过竖向的第一转轴与台板铰接，让第二油缸的缸筒顶部通过竖向的第二转轴与第一油缸的活塞杆端部铰接，让第二油缸的活塞杆端部支撑在地面上；其中，第一油缸的轴线与台板的中轴线之间设有夹角，并使第一油缸的轴线偏离四个支撑组件的中心。由此就构成了一种结构简单、控制容易、实用性强的多自由度平台。在实际应用中，将对接物置于台板上，首先通过控制四个支撑组件中第二油缸的伸收动作即可对台板进行调平，然后通过控制四个支撑组件中第一油缸的伸收动作即可对台板进行平移和旋转，从而实现对接物的姿态调整并与目标物精确对接。对台板进行平移和旋转的具体过程如下：通过让左前侧和右前侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，并让左后侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，即可使台板向前移动；通过让左前侧和右前侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，并让左后侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，即可使台板向后移动；通过让左前侧和左后侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，并让右前侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，即可使台板向左移动；通过让左前侧和左后侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，并让右前侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，即可使台板向右移动；通过让左前侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，并让右前侧和左后侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，即可使台板顺时针旋转；通过让左前侧和右后侧支撑组件中的第一油缸同时做回收动作，并让右前侧和左后侧支撑组件中的第一油缸同时做伸出动作，即可使台板逆时针旋转。本专利技术通过设置四个呈中心对称分布的支撑组件，并使支撑组件中第一油缸的轴线与台板的中轴线之间设置夹角，且使第一油缸的轴线偏离四个支撑组件的中心，只需通过控制四个支撑组件中第一油缸的伸收动作即可对台板进行平移和旋转，与现有技术相比，简化了结构，降低了控制难度。本专利技术提供的上述多自由度平台的控制方法具有流程简单、工作效率高的优点。
[0021]下面结合附图所示具体实施方式对本专利技术一种多自由度平台及控制方法作详细说明。
附图说明
[0022]图1为本专利技术一种多自由度平台的俯视结构示意图。
具体实施方式
[0023]首先需要说明的，本专利技术中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本专利技术的技术方案及请求保护范围进行的限制。
[0024]如图1所示本专利技术一种多自由度平台的具体实施方式，包括台板1和设置在台板1下侧且呈中心对称分布的四个支撑组件。使支撑组件设置横向的第一油缸2和竖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多自由度平台，其特征在于，包括台板(1)和设置在台板(1)下侧且呈中心对称分布的四个支撑组件，所述支撑组件包括横向的第一油缸(2)和竖向的第二油缸(3)，所述第一油缸(2)的缸筒端部通过竖向的第一转轴(21)与台板(1)铰接，所述第二油缸(3)的缸筒顶部通过竖向的第二转轴(31)与第一油缸(2)的活塞杆端部铰接，第二油缸(3)的活塞杆端部支撑在地面上；第一油缸(2)的轴线与台板(1)的中轴线之间设有夹角，第一油缸(2)的轴线偏离四个支撑组件的中心。2.根据权利要求1所述的多自由度平台，其特征在于，所述第一油缸(2)的轴线与台板(1)的中轴线之间的夹角设为β，β＝15
°
～75
°
。3.根据权利要求2所述的多自由度平台，其特征在于，所述β＝45
°
。4.根据权利要求3所述的多自由度平台，其特征在于，所述第二油缸(3)的活塞杆端部通过球头安装有支撑盘(32)。5.根据权利要求4所述的多自由度平台，其特征在于，所述台板(1)的下侧还设有与其垂直固定连接的四个支腿(4)，四个支腿(4)呈中心对称分布。6.根据权利要求5所述的多自由度平台，其特征在于，所述支撑组件还包括横向的第三油缸(5)，第三油缸(5)的缸筒端部通过竖向的第三转轴(51)与台板(1)铰接，第三油缸(5)的活塞杆端部通过竖向的第四转轴(52)与第一油缸(2)的缸筒铰接。7.一种权利要求1所述多自由度平台的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过控制四个支撑组件中第二油缸(3)的伸收动作对台板(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛翔，章征宝，杨莉，
申请(专利权)人：北京北方大自然新能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：