[发明专利]一种基于气缸与气动肌肉混联关节系统

说明书

本发明公开了一种基于气缸和气动肌肉混联关节及其控制系统，气缸和气动肌肉混联关节包括底板、中间平台、上端平台、气缸和气动肌肉，底板和中间平台通过气缸连接，中间平台和上端平台也通过气缸连接，上端平台和底板通过所述的气动肌肉连接。本发明利用多根气动肌肉与气缸混联驱动平台，可以同时实现三自由度、六自由度多个平台多个方向的转动协同运动；本发明采用气缸并联、气动肌肉并联、气缸与气动肌肉混联，实现了单独刚体并联机构、刚体并联机构的串联、单独柔体并联机构、刚体与柔体混联机构的姿态控制，结构紧凑、清洁、防爆性能好，可用于飞行模拟、车辆人机环境模拟、动感影院、波浪模拟。

技术领域

本发明属于机器人关节技术领域，涉及一种气动肌肉与气缸混联的结构和控制系统。

背景技术

并联机构相对于串联机构具有误差小、精度高、刚度大、反解易于实现等优点。

中国专利201410140825.3以三根均匀分布的气动肌肉外加一个气缸在中间作为支撑，可以实现指定平台的升降、横摇、纵摇，仅能够对某一固定平台的控制，并且运动空间受气动肌肉收缩量和气缸伸缩量限制，故有较大改进空间。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有的技术缺陷，提供了一种基于气动肌肉与气缸混联的结构和控制系统，本发明结构紧凑，干净、防爆等。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

基于气缸和气动肌肉混联关节，包括底板2、中间平台9、上端平台15，气缸和气动肌肉，所述的底板2和所述的中间平台9通过气缸连接，所述的中间平台9和上端平台15也通过气缸连接，所述的上端平台15和所述的底板2通过所述的气动肌肉连接。

进一步的，所述的底板2和所述的中间平台9、所述的中间平台9和上端平台15的气缸均为3个，所述的气动肌肉也3个。

更进一步的，当所述的底板2固定、所述的中间平台9和所述的上端平台15运动时，各部件之间的连接如下：

所述的底板2和所述的中间平台9之间的气缸一端与所述的底板2固定连接，另一端与所述的中间平台9可转动连接，驱动中间平台9横摇、纵摇；

所述的中间平台9和所述的上端平台15之间的气缸一端与所述的中间平台9固定连接，另一端与所述的上端平台15可转动连接，驱动所述的上端平台15横摇、纵摇；

所述的气动肌肉8、24、36的两端分别与所述的底板2和所述的上端平台15可转动连接。

更进一步的，各部件之间的连接进一步为：

所述的底板2和所述的中间平台9之间的气缸7、22、23一端通过轴承座装配体与底板2固定连接，另一端通过固定球铰与中间平台9连接；

所述的中间平台9和所述的上端平台15之间的气缸11、18、19一端通过轴承座装配体与所述的中间平台9固定连接，另一端通过固定球铰与所述的上端平台15连接；

所述的气动肌肉8、24、36的两端与所述的底板2和所述的上端平台15均通过连接接头、固定球铰连接。

更进一步的，所述的轴承座装配体包括轴承座37、轴承38、气缸底座40、气缸连接轴 41，所述的气缸底座40与所述的气缸底端固定连接，所述的气缸底座40下端有孔，两个所述的轴承38对称放置在两个所述的轴承座37上，所述的气缸连接轴41穿过所述的气缸底座40下端的孔，并对称地穿过两个所述的轴承38，将所述的气缸底座40、气缸连接轴 41、轴承座37和轴承38装配在一起，所述的轴承座37通过螺栓与所述的底板2或所述的中间固定平台13固定连接。