[发明专利]六自由度绳索平台

说明书

六自由度绳索平台，具有动平台、万向节、绳索套、绳索、导绳轮、驱动轮、减速机、电动机、气弹簧、定平台。定平台上导绳轮按照设上定节点节圆布置。导绳轮的绳道和驱动轮的绳道对准。驱动轮安装在减速机上，由电动机驱动。动平台上按照设定下节点节圆布置万向节；绳索套和万向节依靠关节轴承连接，绳索的上端通过导绳轮、驱动轮的绳槽固定在驱动轮上。工作原理如下：固定定平台，动平台固定工作仓、椅子等需要六自由度运动的构件。当动平台需要某种运动时，电动机通过减速机带动驱动轮旋转，通过导绳轮驱动绳索伸缩，由绳索套及万向节带动动平台运动。气弹簧的作用是保证绳索伸长时，动平台作相应运动。

(一)技术领域

本发明涉及并联六自由度(Stewart)平台，特别是模拟仿真用六自由度绳索平台。

(二)背景技术

六自由度平台广泛应用于机器人、机床、空间对接、航空航天模拟以及VR、AR设备上。六自由度平台的驱动以前普遍用液压或者气压驱动，随着滚珠丝杆的普及，现在普遍采用电动缸驱动。六自由度电动平台普遍采用固定下平台，驱动多个电动缸实现上平台的六自由度运动。也有固定上平台，让下平台运动的案例。

以电动缸驱动平台有以下不足：1.电动缸使用滚珠丝杠使得平台价格难以降低。2.滚珠丝杠的载荷有限。3.电动缸的伸长量有限。

针对以上不足，本发明利用电机驱动绳索平台，使得平台的价格大大降低，载荷大大提高，平台运动的幅度大大提高。

(三)发明内容

本发明的目的就是提供一种电机驱动绳索，从而使平台六自由度运动的装置。

本发明的目的是这样实现的：该设备有动平台、万向节、绳索套、绳索、导绳轮、驱动轮、减速机、电动机、气弹簧、定平台。

动平台在下面，定平台在上面。定平台上导绳轮按照设定节点节圆布置，使得上节圆节点处于导绳轮的轴心位置。导绳轮的绳道和驱动轮的绳道对准。驱动轮安装在减速机上，由电动机驱动。动平台上按照设定下节点节圆布置万向轮使得万向轮的轴心和下节点对准。绳索套和万向节依靠关节轴承连接，绳索的下端固定在绳索套内，绳索的上端通过导绳轮，驱动轮的绳槽固定在驱动轮上。气弹簧上下端分别固定在上下平台两节点的中心。万向节、绳索套、绳索、导绳轮、驱动轮、减速机、电动机、气弹簧都是六个。

工作原理如下：固定定平台，动平台固定工作仓、椅子等需要六自由度运动的构件。当动平台需要某种运动时，电动机通过减速机带动驱动轮旋转，通过导绳轮驱动绳索伸缩，由绳索套及万向节带动动平台运动。气弹簧的作用是保证绳索伸长时，动平台相应运动。当平台重力足够时也可以不要气弹簧。

(四)附图说明

本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是六自由度绳索平台的主视图。图2是六自由度绳索平台的俯视图。其中(1)动平台、(2)万向节、(3)绳索套、(4)绳索、(5)导绳轮、(6)驱动轮、(7)减速机、(8)电动机、(9)气弹簧、(10)定平台。

动平台(1)在下面，定平台(10)在上面。定平台(10)上导绳轮(5)按照设上定节点节圆布置，使得上节圆节点处于导绳轮(5)的轴心中点位置。导绳轮(5)的绳道和驱动轮(6)的绳道对准。驱动轮(5)安装在减速机(7)上，由电动机(8)驱动。动平台(1)上按照设定下节点节圆布置万向节(2)使得万向节(2)的轴心中点和下节圆节点对准。绳索套(3)和万向节(2)依靠关节轴承连接，绳索(4)的下端固定在绳索套(3)内，绳索的上端通过导绳轮(5)、驱动轮(6)的绳槽固定在驱动轮(6)上。气弹簧(9)上下端分别固定在上下平台两节点的中心。万向节(2)、绳索套(3)、绳索(4)、导绳轮(5)、驱动轮(6)、减速机(7)、电动机(8)、气弹簧(9)都是六个。

(五)具体实施方式

按照附图1、附图2所示及以上附图说明安装六自由度绳索平台。本发明的工作原理如下：

固定定平台(10)，动平台(1)固定工作仓、椅子等需要六自由度运动的构件。当动平台(1)需要某种运动时，电动机(8)通过减速机(7)带动驱动轮(6)旋转，通过导绳轮(5)驱动绳索(4)伸缩，由绳索套(3)及万向节(2)带动动平台(1)运动。气弹簧(9)的作用是保证绳索(3)伸长时，动平台(1)作相应运动。当平台(1)重力足够时也可以不要气弹簧(9)。