[发明专利]一种基于行星滚柱丝杠的电动六自由度运动平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于行星滚柱丝杠的电动六自由度运动平台，属于电动六自由度运动平台技术领域。

背景技术

电动六自由度平台在空间运动模拟上具有高度的自由性，能够完成较大范围内的工作要求，并且在性能方面具有刚度大、体积小、运动精度高、易于反馈控制、结构简单和便于维护等诸多优点，可广泛应用到各种训练模拟器如军事武器、交通工具和防灾娱乐模拟设施上，目前国内加工制造业中的六自由度机构主要有各种并联机床和灵巧机器人。

近年来随着控制技术的不断发展，电动六自由度运动平台已成为空间动态模拟装置载荷较小时的首选方案。但是由于受到传统驱动部件滚珠丝杠的性能限制，大载荷六自由度运动系统仍然以液压驱动型为主。由于液压系统不可避免地存在滴、漏、冒油的问题，对于整体的密封有很严格的要求，并且由于液压元件数量多、体积大，导致其工作环境适应性差，整体体积大，可靠性低。区别于电机驱动的六自由度运动平台，液压驱动的运动平台的刚度、响应等性能都较差。针对大承载能力的电动六自由度系统，目前仅仅只是在结构上有增加气缸，但是其实际效果并不理想。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种基于行星滚柱丝杠的电动六自由度运动平台。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于行星滚柱丝杠的电动六自由度运动平台，包括：上运动平台、六个上平台虎克铰链、六根运动平台支腿、六个下平台虎克铰链和固定下平台，所述上运动平台的下端均布有六个上平台虎克铰链，固定下平台的上端均布有六个下平台虎克铰链，上下对应的每一对上平台虎克铰链和下平台虎克铰链之间连接有一根运动平台支腿。

所述运动平台支腿包括下平台虎克铰链支腿、大齿轮轴承端盖、减速器箱体、大齿轮、大齿轮轴、大齿轮轴承透盖、支撑座外筒、支撑座透盖、丝杠轴承座套筒、行星滚柱丝杠压板、行星滚柱丝杠螺母、推杆、支腿外筒、导轨端盖、行星滚柱丝杠轴、上平台虎克铰链支腿、小齿轮端盖、小齿轮、小齿轮轴、平键、小齿轮透盖、电机和行星滚柱丝杠滚柱，所述支腿外筒的上端连接有导轨端盖，支腿外筒的下端与丝杠轴承座套筒的上端相连接，丝杠轴承座套筒的下端与支撑座透盖的上端相连接，支撑座透盖的下端与支撑座外筒的上端相连接，支撑座外筒的下端与减速器箱体的上端之间连接有大齿轮轴承透盖，减速器箱体的下端固定有大齿轮轴承端盖，大齿轮轴承端盖的下端固定有下平台虎克铰链支腿，行星滚柱丝杠螺母设置在支腿外筒内，推杆的下端与行星滚柱丝杠螺母的上端固定连接，推杆的上部与导轨端盖滑动连接，推杆的顶部固定有上平台虎克铰链支腿，行星滚柱丝杠轴的上部设置在推杆内，大齿轮轴的上端与行星滚柱丝杠轴的下端相连接，行星滚柱丝杠轴与行星滚柱丝杠螺母之间设有行星滚柱丝杠滚柱，行星滚柱丝杠螺母的下端设有行星滚柱丝杠压板，大齿轮轴上设有大齿轮，减速器箱体一侧的下端固定有小齿轮端盖，减速器箱体的一侧上端固定有电机，电机与减速器箱体之间设有小齿轮透盖，电机的输出轴与小齿轮轴相连接，电机的输出轴与小齿轮轴之间设有平键，小齿轮轴上固定有小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合。

本发明的主要优点是：基于行星滚柱丝杠的电动六自由度运动平台和普通电动六自由度运动平台相比，其承载能力、工作空间更大，与普通液压驱动的六自由度运动平台相比，其响应速度更快、响应精度更高、平台刚度更好。总体来说，本发明大幅提高了六自由度运动平台的承载能力、刚度和抗冲击能力。

附图说明

图1为基于行星滚柱丝杠的电动六自由度运动平台整体结构图。

图2为六自由度运动平台单根支腿装配图。

图3为图2中的A处放大图。

图4为行星滚柱丝杠轴和丝杠轴承座套筒的连接关系示意图。

图5为减速器箱体内部部件及电机的位置关系示意图。

图6为导轨端盖的示意图。

图中的附图标记：1为上运动平台，2为上平台虎克铰链，3为运动平台支腿，4为下平台虎克铰链，5为固定下平台，6为下平台虎克铰链支腿，7为大齿轮轴承端盖，8为减速器箱体，9为大齿轮，10为大齿轮轴，11为大齿轮轴承透盖，12为支撑座外筒，13为支撑座透盖，16为丝杠轴承座套筒，15为行星滚柱丝杠压板，16为行星滚柱丝杠螺母，17为推杆，18为支腿外筒，19为导轨端盖，20为行星滚柱丝杠轴，21为上平台虎克铰链支腿，22为小齿轮端盖，23为小齿轮，24为小齿轮轴，25为平键，26为小齿轮透盖，27为电机，28为行星滚柱丝杠滚柱，29为J型密封圈，30为O型密封圈一，31为O型密封圈二。