一种可折叠可缩放多功能操作平台制造技术

一种可折叠可缩放多功能操作平台，包括机座（1），三根驱动杆（3、7、11），三个球铰连接（4）和（5）、（8）和（9）、（12）和（13），可动的折叠与缩放平台（A）及它们的连接。三根驱动杆末端与机座分别由转轴连接成转动副并由卡簧轴向固定，首端由球铰与可动平台连接。可伸缩连杆（A1）与（A2），（A3）与（A4）分别由转销连接成转动副，可伸缩连杆（A2）与（A3），（A4）与（A5）及（A6）与（A1）分别由球轴（9）、（13）、（5）的圆柱端作为转轴连接成转动副，可伸缩连杆（A5）与（A6）由舵机与舵盘配合成转动驱动。本发明专利技术结构简洁，成本低廉，易于加工制造。可以用于军事探测，轻工业流水线，飞行模拟器平台，艺术展示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可动操作平台，具体涉及一种可折叠可缩放多功能操作平台。本专利技术可以应用于军事探测平台，轻工业流水线，艺术展示平台。
技术介绍
迄今为止，缩放机构解决了质量轻、变形能力等方面的问题，缩放机构主要针对能获得大的机械变形(包括外观形状与尺寸大小)。无论是日程生活中或太空探索所使用的缩放机构，基本以其巧妙的机械结构将小型“压实”状态大变形为大型的“目标构型”状态为目的，且缩放机构有着便于存放、运输、质量轻等优点。可动平台相对于静平台的位置、姿态与工作空间计算在并联机构领域内已经过大量的分析与研究，并综合出了大量的机械构型。少自由度并联机器人由于驱动件少、结构紧凑、造价低廉且较串联机构刚度高等优点具有较高的使用价值。如著名的六自由度stewart平台，在飞行器模拟，轮胎测试机器等有着成熟应用。但为获得较好的负载性能、精度要求，使得并联平台的工作空间减小。目前，并联机构中的可动平台整体仅为一个结构件，虽外观造型不同，但仍以尺寸结构不发生变化为主。本专利技术结合了缩放机构大缩放比与大的空间变形能力，将缩放机构的连接杆设计成可伸缩连杆以及并联机构各种优异性能，提出了一种可折叠可缩放多功能操作平台。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，现有的可动平台整体仅为一个结构件，虽外观造型不同，但仍以尺寸结构不发生变化为主，且可动平台存在的工作空间偏小，平台可扩展能力单一的问题。一种可折叠可缩放多功能操作平台包括机座，三根转轴，三根驱动杆，三个球槽，可动的折叠与缩放平台及它们的连接。三个电动推杆分别以电机朝内均布于机座的三个中心对称均布的U型凸台处，并通孔转轴连接在一起，转轴上的四个卡簧槽对应安装卡簧进行轴向定位；电动推杆的首端为输出端，首端设有径向通孔用以安装螺栓；球槽圆柱端轴向设有圆形沉孔，径向设有通孔用于安装螺栓；三个电动推杆的首端分别插入三个球槽圆柱端的沉孔中，且均通过螺栓固定连接；三个球槽的球端的内球槽面分别与三个球轴的球端面铰接在一起形成球铰。可动的折叠与缩放平台包括六个可伸缩连杆A1、A2、A3、A4、A5、A6。其中，可伸缩连杆Al与A2通过转动副连接，可伸缩连杆A2与A3以球轴的圆柱端作为转轴连接成转动畐O，可伸缩连杆A3与A4通过转动副连接；可伸缩连杆A4与A5由球轴的圆柱端作为转轴连接成转动副；可伸缩连杆A5与A6由分别固定在此两可伸缩连杆上的舵机与舵盘连接配合构成转动驱动；可伸缩连杆A6与Al由球轴的圆柱端作为转轴连接成转动副。本专利技术的有益效果，可动平台由六根可伸缩连杆通过一定的转动副扭角布局安装，使得整个平台不仅仅局限于一个结构件，而是一个集实现平面缩放以及空间折叠于一身的可动平台，这样不仅仅增加了平台的工作空间，且扩展了平台更多功能，功能扩展面板的安装使得平台的每根可伸缩连杆均可以做为一个子平台进行操作，且整个平台的折叠仅需要单个自由度，六个可伸缩连杆分别配备一个驱动使得机构不仅在折叠后空间上可以实现伸缩，也可以在平面三角形时实现任意三角形的变换，整个平台的结构简洁，零件加工简单，组装方便，可以用于军事探测，轻工业流水线，艺术展示。附图说明图1 一种可折叠可缩放多功能操作平台整体结构2可动折叠与缩放平台结构3驱动杆与机座连接结构4球铰结构5机座示意6可伸缩连杆Al结构7末端连杆示意8首端孔左扭连杆示意9可伸缩连杆A2结构10首端孔右扭连杆示意11可伸缩连杆A5结构12舵机固定座连杆示意13可伸缩连杆A6结构14舵盘固定座连杆图15可伸缩连杆A5与A6驱动安装结构16机构的初始状态-平台三角形状态I图17可动平台内折叠极限状态图18可动平台外翻中间过程状态图19可动平台三角形状态2图20可动平台外翻极限状态图21可动平台三角形一边伸长图22可动平台三角形三边均伸长图23可动平台内折叠极限状态且可伸缩连杆同时伸至最长图24可动平台内折叠且可伸缩连杆同时伸至最长并伴随两驱动支链同时伸长图25可动平台外翻三角形状态2且可伸缩连杆同时伸至最长并配合不同的驱动支链杆长图26可动平台外翻三角形状态2且两可伸缩连杆同时伸至最长并配合不同的驱动支链杆长具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。一种可折叠可缩放多功能操作平台，如图1、2、3所示，包括机座(1)，转轴(2)、(6)、(10)，驱动杆(3)、(7)、(11)，球槽(4)、(8)、(12)，可动折叠与缩放平台(八)及它们的连接。如图3所示，电动推杆(3)的末端孔与机座(I)的U型凸台(Ia)上的通孔由转轴(2)连接在一起，并通过转轴(2)上的四个卡簧槽通过安装卡簧(10)进行轴向定位；如图1所示，电动推杆(3)的首端为输出端，首端设有径向通孔用以安装螺栓；如图4所示，球槽(4)圆柱端(4a)轴向设有圆形沉孔，径向设有通孔用于安装螺栓；所述的电动推杆(3)的首端直接插入球槽(4)圆柱端(4a)的沉孔中，且通过螺栓固定连接；球槽(4)的球端(4b)的内球槽面与球轴(5)的球端面(5b)铰接在一起形成球铰。如图5所示，机座(I)上设有三个中心对称布置的U型凸台(la)、(lb)、(Ic);电动推杆(7)、(11)与机座(I)的连接方式和电动推杆(3)与机座(I)的连接方式相同，电动推杆(7)、(11)与球槽(4)的连接方式和电动推杆(3)球槽(4)的连接方式相同。球槽(4)、(8)、(12)分别与球轴(5)、(9)、(13)配合构成球铰。如图2所示，可动折叠与缩放平台(A)包括六个可伸缩连杆(Al)、(A2)、(A3)、(八4)、(45)、(46);所述的可伸缩连杆(41)与(42)通过转动副连接，可伸缩连杆(42)与(八3)以球轴(9 )的圆柱端(9a)作为转轴连接成转动副，可伸缩连杆(A3 )与(A4 )通过转动副连接；可伸缩连杆(A4)与(A5)由球轴(13)的圆柱端(13a)作为转轴连接成转动副；可伸缩连杆(A5 )与(A6 )由分别固定在此两可伸缩连杆上的舵机(22 )与舵盘(21)连接配合构成转动驱动；可伸缩连杆(A6)与(Al)由球轴(5)的圆柱端(5a)作为转轴连接成转动副。所述的可伸缩连杆(Al)如图6所示，包括末端连杆(15)、电动推杆(16)、宽固定扣件(17)、功能扩展面板(18)、窄固定扣件(19)、首端孔左扭连杆(24)。如图7所示，末端连杆(15)末端设有长方形沉孔(15d)，侧面设有通孔(15c)用以安装螺栓；如图8所示，首端孔左扭连杆(24)首端平台设有通孔(24a)，末端设有圆形沉孔(24d)，轴末端径向与通孔(24a)轴线成逆时针30°方向处设有通孔(24c)用于螺栓固定连接。如图6所示，电动推杆(16)的首端为输出端，首端设有径向通孔用以安装螺栓，末端为固定端设有通孔用以安装螺栓；将电动推杆(16)末端凸台插入末端连杆(15)的长方形沉孔(15d)中同时保证末端连杆(15)的平面(15b)正背对于电动推杆(16)的电机(16a)，再通过螺栓固定连接；将电动推杆(16)首端插入首端连杆(24)的沉孔(24d)中的同时保证首端连杆(24)的末端面(24e)与电动推杆末端凸台面(16c)平行，再通过螺栓固定连接；功能扩展面板(18)平行于电动推杆末端凸台面(16c)且位于此面上方，并与电动推杆(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可折叠可缩放多功能操作平台，其特征在于：可折叠可缩放多功能操作平台包括机座1，第一转轴（2）、第二转轴（6）、第三转轴（10），第一支链电动推杆（3）、第二支链电动推杆（7）、第三支链电动推杆（11），第一球槽（4）、第二球槽（8）、第三球槽（12），可动的折叠与缩放平台A；?机座（1）上设有三个中心对称布置的U型凸台1a、1b、1c；第一支链电动推杆（3）的末端孔与机座（1）的U型凸台1a上的通孔由第一转轴（2）连接在一起，并通过第一转轴（2）上的四个卡簧槽通过安装卡簧（14）进行轴向定位；第一支链电动推杆（3）的首端为输出端，首端设有径向通孔用以安装螺栓；第一球槽（4）圆柱端（4a）轴向设有圆形沉孔，径向设有通孔用于安装螺栓；所述的第一支链电动推杆（3）的首端直接插入第一球槽（4）圆柱端（4a）的沉孔中，且通过螺栓固定连接；第一球槽（4）的球端（4b）的内球槽面与第一球轴（5）的球端面（5b）铰接在一起形成球铰；第二支链电动推杆（7）、第三支链电动推杆（11）与机座（1）的连接方式和第一支链电动推杆（3）与机座（1）的连接方式相同，第二支链电动推杆（7）、第三支链电动推杆（11）分别与第二球槽（8）、第三球槽（12）的连接方式和第一支链电动推杆（3）与第一球槽（4）的连接方式相同；第一球槽（4）、第二球槽（8）、第三球槽（12）分别与第一球轴（5）、第二球轴（9）、第三球轴（13）配合构成三对球铰；可动的折叠与缩放平台（A）包括六个可伸缩连杆A1、A2、A3、A4、A5、A6；所述的可伸缩连杆A1与可伸缩连杆A2通过转动副连接，可伸缩连杆A2与可伸缩连杆A3以第二球轴（9）的圆柱端（9a）作为转轴连接成转动副，可伸缩连杆A3与可伸缩连杆A4通过转动副连接；可伸缩连杆A4与可伸缩连杆A5由第三球轴（13）的圆柱端（13a）作为转轴连接成转动副；可伸缩连杆A5与可伸缩连杆A6由分别固定在此两可伸缩连杆上的舵机（22）与舵盘（21）连接配合构成转动驱动；可伸缩连杆A6与可伸缩连杆A1由第一球轴（5）的圆柱端（5a）作为转轴连接成转动副。...

【技术特征摘要】
1.一种可折叠可缩放多功能操作平台，其特征在于:可折叠可缩放多功能操作平台包括机座I，第一转轴(2)、第二转轴(6)、第三转轴(10),第一支链电动推杆(3)、第二支链电动推杆(7)、第三支链电动推杆(11)，第一球槽(4)、第二球槽(8)、第三球槽(12)，可动的折叠与缩放平台A ； 机座(I)上设有三个中心对称布置的U型凸台la、lb、Ic ； 第一支链电动推杆(3)的末端孔与机座(I)的U型凸台Ia上的通孔由第一转轴(2)连接在一起，并通过第一转轴(2)上的四个卡簧槽通过安装卡簧(14)进行轴向定位； 第一支链电动推杆(3)的首端为输出端，首端设有径向通孔用以安装螺栓；第一球槽(4)圆柱端(4a)轴向设有圆形沉孔，径向设有通孔用于安装螺栓； 所述的第一支链电动推杆(3)的首端直接插入第一球槽(4)圆柱端(4a)的沉孔中，且通过螺栓固定连接； 第一球槽(4)的球端(4b)的内球槽面与第一球轴(5)的球端面(5b)铰接在一起形成球铰； 第二支链电动推杆(7)、第三支链电动推杆(11)与机座(I)的连接方式和第一支链电动推杆(3)与机座(I)的连接方式相同，第二支链电动推杆(7)、第三支链电动推杆(11)分别与第二球槽(8 )、第三球槽(12 )的连接方式和第一支链电动推杆(3 )与第一球槽(4 )的连接方式相同； 第一球槽(4)、第二球槽(8 )、第三球槽(12 )分别与第一球轴(5 )、第二球轴(9 )、第三球轴(13)配合构成三对球铰； 可动的折叠与缩放平台(4)包括六个可伸缩连杆413233、443536 ;所述的可伸缩连杆Al与可伸缩连杆A2通过转动副连接，可伸缩连杆A2与可伸缩连杆A3以第二球轴(9)的圆柱端(9a)作为转轴连接成转动副，可伸缩连杆A3与可伸缩连杆A4通过转动副连接；可伸缩连杆A4与可伸缩连杆A5由第三球轴(13)的圆柱端(13a)作为转轴连接成转动副；可伸缩连杆A5与可伸缩连杆A6由分别固定在此两可伸缩连杆上的舵机(22)与舵盘(21)连接配合构成转动驱动；可伸缩连杆A6与可伸缩连杆Al由第一球轴(5)的圆柱端(5a)作为转轴连接成转动副。2.根据权利要求1所述的一种可折叠可缩放多功能操作平台，其特征在于:所述的可伸缩连杆Al，包括末端连杆(15)、平台电动推杆(16)、宽固定扣件(17)、功能扩展面板(18)、窄固定扣件(19)、首端孔左扭连杆(24)； 末端连杆(15)末端设有长方形沉孔(15d)，侧面设有通孔(15c)用以安装螺栓； 首端孔左扭连杆(24)首端平台设有通孔(24a)，末端设有圆形沉孔(24d)，轴末端径向与通孔(24a)轴线成逆时针30°方向处设有通孔(24c)用于螺栓固定连接； 平台电动推杆(16)的首端为输出端，首端设有径向通孔用以安装螺栓，末端为固定端设有通孔用以安装螺栓； 将平台电动推杆(16)末端凸台插入末端连杆(15)的长方形沉孔(15d)中同时保证末端连杆(15)的平面(15b)正背对于平台电动推杆(16)的电机(16a)，再通过螺栓固定连接； 将平台电动推杆(16)首端插入首端连杆(24)的沉孔(24d)中的同时保证首端连杆(24)的末端面(24e)与电动推杆末端凸台面(16c)平行，再通过螺栓固定连接；功能扩展面板(18)平行于电动推杆末端凸台面(16c)且位于此面上方，并与平台电动推杆(16)的驱动电机(16a)的外圆端面及推杆套筒(16b)的外圆端面分别使用宽固定扣件(17)及窄固定扣件(19)通过螺栓紧固于平台电动推杆(16)上，宽固定扣件(17)同时与平台电动推杆(16)的驱动电机(16a)的外圆端面及推杆套筒(16b)的外圆端面扣紧，窄固定扣件(19)仅与平台电动推杆(16)的推杆套筒(16b)的外圆端面扣紧。3.根据权利要求1所述的一种可折叠可缩放多功能操作平台，其特征在于:所述的可伸缩连杆A2，包括末端连杆(15)、平台电动推杆(16)、宽固定扣件(17)、功能扩展面板(18)、窄固定扣件(19)、首端孔右扭连杆(25)； 首端孔右扭连杆(25)首端平台设有通孔(25a)，末端设有圆形沉孔(25d)，轴末端径向与通孔(25a)轴线成顺时针30°方向处设有通孔(25c)用于螺栓固定连接； 所述的可伸缩连杆A2，将平台电动推杆(16)首端插入首端连杆(25)的沉孔(25d)中同时保证首端连杆(25)的末端面(25e)与电动推杆末端凸台面(16d)平行，再通过螺栓固定连接；功能扩展面板(18)平行于电动推杆末端凸台面(16d)且位于此面下方，并与平台电动推杆(16)的驱动电机(16a)的外圆端面及推杆套筒(16b)的外圆端面使用宽固定扣件(17)及窄固定扣件(19)通过螺栓紧固于平台电动推杆(16)上。4.根据权利要求1所述的一种可折叠可缩放多功能操作平台，其特征在于:所述的可伸缩连杆A3，包括末端连杆(15)、平台电动推杆(16)、宽固定扣件(17)、功能扩展面板(18)、窄固定扣件(19)、首端孔左扭连杆(24)； 末端连杆(15)末端设有长方形沉 孔(15d)，侧面设有通孔(15c)用以安装螺栓； 首端孔左扭连杆(24)首端平台设有通孔(24a)，末端设有圆形沉孔(24d)，轴末端径向与通孔(24a)轴线成逆时针30°方向处设有通孔(24c)用于螺栓固定连接； 平台电动推杆(16)的首端为输出端，首端设有径向通孔用以安装螺栓，末端为固定端设有通孔用以安装螺栓； 将平台电动推杆(16)末端凸台插入末端连杆(15)的长方形沉孔(15d)中同时保证末端连杆(15)的平面(15b)正背对于平台电动推杆(16)的电机(16a)，再通过螺栓固定连接； 将平台电动推杆(16)首端插入首端连杆(24)的沉孔(24d)中的同时保证首端连杆(24)的末端面(24e)与电动推杆末端凸台面(16c)平行，再通过螺栓固定连接； 功能扩展面板(18)平行于电动推杆末端凸台面(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚燕安，丁万，田耀斌，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：