一种二自由度的空间作业平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可以实现在半球面内沿球冠轨迹自由旋转或摆动的二自由度的空间作业平台，包括作业面，支架，两个驱动装置，其特征在于：所述支架上铰接有均匀分布的四根下转动臂，下转动臂分别铰接有四根连杆，连杆另一端分别与四根上转动臂相铰接，上转动臂均匀分布并分别铰接于作业面；其中，相邻的两个下转动臂分别通过传动系统与两个驱动装置相连接。采用本实用新型专利技术结构的二自由度的空间作业平台，能够实现作业平台的大角度旋转或摆动，可用工作空间较大，结构简单，部件故障率低，产品性能稳定，在风沙、雨淋、水浸等恶劣环境中具有较长的使用寿命，并且易于安装和拆卸，可以广泛用于各种机械作业、工业生产以及城市美化工程。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种工作台，尤其是一种台面可以在半球面内沿球冠轨迹自由旋 转或摆动的二自由度的空间作业平台。
技术介绍
在一些生产作业领域可能会涉及到作业平台的使用，借以实现对工具或装置的多 方位作业控制。比如对于户外探照灯、雷达或喷灌装置，就需要将其放置在作业平台上对其 进行旋转或摆动等控制。在现有技术中，为实现作业平台旋转或摆动及其复合运动的功能，通常会有两台 电机分别独立驱动，并采用高传动副进行传动，往往存在结构复杂、传动效率低，承载重量 小，不宜高速运转、且旋转或摆动角度小，可用工作空间小等缺陷，不能满足使用者对工作 任务要求。另一方面，在风沙、雨淋、水浸等恶劣环境中，部件故障率高，产品性能不稳定，并 且不易安装和拆卸。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种可以实现在半球面内沿球冠轨迹自由 旋转或摆动的二自由度的空间作业平台。为解决上述问题，本技术的一种二自由度的空间作业平台，包括作业面4，支 架5，两个驱动装置6，其特征在于所述支架5上铰接有均勻分布的四根下转动臂1，下转 动臂1分别铰接有四根连杆2，连杆2另一端分别与四根上转动臂3相铰接，上转动臂3均 勻分布并分别铰接于作业面4 ；其中，相邻的两个下转动臂1分别通过传动系统与两个驱动 装置6相连接。所述传动系统可以为齿轮、蜗轮蜗杆或链条等结构。所述驱动装置6可以为电机、液压缸或者气缸。所述支架5和作业面4之间安装有橡胶软管11。采用本技术结构的一种二自由度的空间作业平台，使用过程中，在两个驱动 装置6的作用下，以预定的转速和旋转方向进行转动，通过传动系统作用于下转动臂1上， 从而驱动该二自由度的空间作业平台中的作业面4在半球面内沿球冠轨迹自由旋转或摆 动。支架和作业面之间安装有橡胶软管11，该橡胶软管11可以作为电缆线等护套也可作为 压力流体的导流管。采用本技术结构的一种二自由度的空间作业平台，能够实现作业 平台的大角度旋转或摆动，满足使用者对工程任务的不同需求，可用工作空间较大，结构简 单，部件故障率低，产品性能稳定，在风沙、雨淋、水浸等恶劣环境中具有较长的使用寿命， 并且易于安装和拆卸，可以广泛用于各种机械作业、工业生产以及城市美化工程。附图说明图1为本技术的第一种结构示意图。图2为图1的俯视结构图。图3为图1的侧视结构图。图4为本技术的第二种结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术技术方案，以下结合附图和实施 方式对本技术作进一步的详细说明。如图1至4所示，本技术的一种二自由度的空间作业平台，包括作业面4，支 架5，两个驱动装置6，所述支架5通过四个固定在支架5上并均勻分布的下摇臂吊耳8对 应铰接有四根下转动臂1，四根连杆2分别通过销轴9 一端与四根下转动臂1对应铰接，另 一端分别与四根上转动臂3对应铰接，作业面4通过四个固定在作业面4上并均勻分布的 上摇臂吊耳10与四根上转动臂3对应铰接。其中，如图1至3所示，每一个相互连接的下转动臂1、连杆2和上转动臂3所组成 的组合，为180°半闭合回路，即所述下转动臂1以该下转动臂1与支架5的连接点为起点， 绕支架向上延伸90°后与竖直平面内布置的连杆2相连接，所述上转动臂3以该上转动臂 3与连杆2的连接点为起点，绕支架向上延伸90°后与作业面向连接，上转动臂3的绕行方 向与下转动臂1的绕行方向相同；或者，如图4所示，所述下转动臂1以该下转动臂1与支架5的连接点为起点，绕 支架向上延伸90°后与竖直平面内布置的连杆2相连接，所述上转动臂3以该上转动臂3 与连杆2的连接点为起点，绕支架向上延伸90°后与作业面向连接，上转动臂3的绕行方向 与下转动臂1的绕行方向相反；所述相邻的两个下转动臂1分别通过曲柄传动系统的输出连杆7与两个驱动装置 6相铰接。该传动系统可以为齿轮、蜗轮蜗杆或链条等结构。该驱动装置6可以为电机、液 压缸或者气缸。当采用液压缸或气缸时，也可以将两台液压缸或气缸的活塞杆直接与任意两个相 邻的下转动臂1进行铰接，通过该两台液压缸或气缸推拉该两个下转动臂1，以实现对作业 面4的驱动。作为对本技术的一种改进，支架5和作业面4之间安装有橡胶软管11。该橡 胶软管11可以作为电缆线等护套也可作为压力流体的导流管等。使用过程中，两个驱动装置6为该二自由度的空间作业平台提供两个自由度。在 两个驱动装置6的作用下，以预定的转速和旋转方向进行转动，通过曲柄传动系统的输出 连杆7推拉下转动臂1，实现对作业平台的驱动。当两个驱动装置6中只有一个工作时，作 业面4可以在一个平面内做180 °的左右摆动，当另一个驱动装置也处于工作状态时，该二 自由度的空间作业平台中的作业面4会根据两个驱动力的不同大小和方向以及在上述三 闭环十二杆传动结构的作用下，在半球面内沿球冠轨迹做出自由旋转、摆动，或者该两种运 动的各种复合运动。采用本技术结构的一种二自由度的空间作业平台，能够实现作业平台的大角 度旋转或摆动，满足使用者对工程任务的不同需求，可用工作空间较大，结构简单，部件故 障率低，产品性能稳定，在风沙、雨淋、水浸等恶劣环境中具有较长的使用寿命，并且易于安装和拆卸，可以广泛用于各种机械作业、工业生产以及城市美化工程。权利要求1.一种二自由度的空间作业平台，包括作业面，支架，两个驱动装置，其特征在于所 述支架上铰接有均勻分布的四根下转动臂，下转动臂分别铰接有四根连杆，连杆另一端分 别与四根上转动臂相铰接，上转动臂均勻分布并分别铰接于作业面；其中，相邻的两个下转 动臂分别通过传动系统与两个驱动装置相连接。2.如权利要求1所述的一种二自由度的空间作业平台，其特征在于所述传动系统为 齿轮结构。3.如权利要求1所述的一种二自由度的空间作业平台，其特征在于所述传动系统为 蜗轮蜗杆结构。4.如权利要求1所述的一种二自由度的空间作业平台，其特征在于所述传动系统为 链轮结构。5.如权利要求1所述的一种二自由度的空间作业平台，其特征在于所述驱动装置为 电机。6.如权利要求1所述的一种二自由度的空间作业平台，其特征在于所述驱动装置为 液压缸。7.如权利要求1所述的一种二自由度的空间作业平台，其特征在于所述驱动装置为 气缸。8.如权利要求1至7任一项所述的一种二自由度的空间作业平台，其特征在于所述 支架和作业面之间安装有橡胶软管。专利摘要本技术公开了一种可以实现在半球面内沿球冠轨迹自由旋转或摆动的二自由度的空间作业平台，包括作业面，支架，两个驱动装置，其特征在于所述支架上铰接有均匀分布的四根下转动臂，下转动臂分别铰接有四根连杆，连杆另一端分别与四根上转动臂相铰接，上转动臂均匀分布并分别铰接于作业面；其中，相邻的两个下转动臂分别通过传动系统与两个驱动装置相连接。采用本技术结构的二自由度的空间作业平台，能够实现作业平台的大角度旋转或摆动，可用工作空间较大，结构简单，部件故障率低，产品性能稳定，在风沙、雨淋、水浸等恶劣环境中具有较长的使用寿命，并且易于安装和拆卸，可以广泛用于各种机械作业、工业生产以及城市美化工程。文档编号F16M11/06GK201875370SQ201020587259公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月1日 优先本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种二自由度的空间作业平台，包括作业面，支架，两个驱动装置，其特征在于：所述支架上铰接有均匀分布的四根下转动臂，下转动臂分别铰接有四根连杆，连杆另一端分别与四根上转动臂相铰接，上转动臂均匀分布并分别铰接于作业面；其中，相邻的两个下转动臂分别通过传动系统与两个驱动装置相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余军，石磊，
申请(专利权)人：天津大德环境工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12