[发明专利]能实现三维空间自由运动的单点装备

权利要求书

1.一种能实现三维空间自由运动的单点装备，其特征在于，包括：

栅顶（1）；

间隔安装在栅顶（1）上的多套垂直吊机机构（2），每套垂直吊机机构（2）具有卷筒（21）及驱动卷筒（21）转动的电机（22）；

分别安装在栅顶（1）上且与多套垂直吊机机构（2）对应的多套导向装置；

多条钢丝绳（3），每条钢丝绳（3）的一端缠绕在一套垂直吊机机构（2）的卷筒（21）上，另一端依次绕过一套导向装置中的多个滑轮并向下延伸，随着卷筒（21）的转动而改变向下延伸的长度；

将多条钢丝绳（3）的另一端连接在一起且悬吊重物的吊具（4），所述吊具（4）随着多条钢丝绳（3）另一端向下延伸的长度的改变，在三维空间内运动。

2.根据权利要求1所述的能实现三维空间自由运动的单点装备，其特征在于，所述栅顶（1）呈圆形，所述多套垂直吊机机构（2）均布安装在栅顶（1）的圆周。

3.根据权利要求2所述的能实现三维空间自由运动的单点装备，其特征在于，每套所述导向装置包括：

安装在所述栅顶（1）上且位于所述卷筒（21）上方的导向滑轮组（5），用于使未缠绕在卷筒（21）上的钢丝绳（3）保持固定的引出方向；

安装在所述栅顶（1）的滑轮梁（11）上且位于所述导向滑轮组（5）上方的定滑轮组（6），用于改变经过所述导向滑轮组的钢丝绳（3）的引出方向。

4.根据权利要求3所述的能实现三维空间自由运动的单点装备，其特征在于，所述导向滑轮组（5）包括：

竖直安装在基座（23）上的固定架（51），基座（23）安装在所述栅顶（1）上；

与固定架（51）一侧转动连接的上旋转架（52）；

并列安装在上旋转架（52）上的第一定滑轮支架（53）和第二定滑轮支架（54）；

分别转动安装在第一定滑轮支架（53）和第二定滑轮支架（54）上的第一定滑轮（55）和第二定滑轮（56）；

其中，一条所述钢丝绳（3）的另一端依次绕过第一定滑轮（55）、第二定滑轮（56）后向上延伸。

5.根据权利要求3所述的能实现三维空间自由运动的单点装备，其特征在于，所述定滑轮组（6）包括：

安装于所述滑轮梁（11）上且间隔布置的第三定滑轮支架（61）和第四定滑轮支架（62）；

分别转动安装在第三定滑轮支架（61）和第四定滑轮支架（62）上的第三定滑轮（63）和第四定滑轮（64）；

其中，绕过所述导向滑轮组（5）的一条所述钢丝绳（3）的另一端依次绕过第三定滑轮（63）和第四定滑轮（64）后向下延伸。

6.根据权利要求1-5任一项所述的能实现三维空间自由运动的单点装备，其特征在于，还包括与所述多套导向装置对应设置的多套摆动滑轮组（7），其中，每套摆动滑轮组（7）包括：

安装于所述栅顶（1）的滑轮支架（71）；

安装在滑轮支架（71）一侧且相对滑轮支架（71）旋转的下旋转架（72）；

转动安装在下旋转架（72）上的第五定滑轮（73）；

其中，一条所述钢丝绳（3）的另一端依次绕过一套导向装置中的多个滑轮和第五定滑轮（73）后，固定在所述吊具（4）上。

7.根据权利要求6所述的能实现三维空间自由运动的单点装备，其特征在于，所述垂直吊机机构（2）和导向装置的数量为3-8套，所述钢丝绳（3）的数量为3-8条。

8.根据权利要求4所述的能实现三维空间自由运动的单点装备，其特征在于，所述第二定滑轮（56）的滑轮槽的最低点与所述第一定滑轮（55）的滑轮槽的最高点位于同一水平面。

9.根据权利要求1-5任一项所述的能实现三维空间自由运动的单点装备，其特征在于，所述垂直吊机机构（2）还包括：

安装在所述基座（23）上的电机支架（24），所述电机（22）安装在电机支架（24）上；

安装在基座上的卷筒支架（25），所述卷筒（21）安装在卷筒支架（25）上；

安装在电机（22）的电机轴上的编码器（26）；

安装在卷筒支架（25）上的防乱绳装置（27）和防松绳装置（28）；

其中，所述卷筒（21）的卷筒轴与所述电机（22）的输出轴垂直。