[实用新型]一种用于模拟海洋平台运动补偿的实验平台

说明书

本实用新型提供一种用于模拟海洋平台运动补偿的实验平台，其特点是：包括运动模拟平台、所述运动模拟平台上的运动补偿平台、数据采集处理及控制装置，运动模拟平台为六自由度并联机构，运动补偿平台采用三自由度并联机构，数据采集处理及控制装置包括设置在所述运动模拟平台上的姿态传感器、PAC及计算机。运动模拟平台优选为6‑SPS型Stewart并联机构或6‑UPS型Stewart并联机构，运动补偿平台优选为3‑SPS型并联机构、3‑UPU型并联机构或3‑RPS型并联机构。可以减小实验成本，并消除在海洋平台或船舶上进行实验的安全隐患。本实用新型的实验方法简单，便于操作，实验效率高。

技术领域

本实用新型属于浮式海洋平台技术领域，涉及海洋平台用的实验平台，具体说是一种用于模拟海洋平台运动补偿的实验平台及其实验方法。

背景技术

随着经济的发展，陆地资源逐渐短缺，开发的重心渐渐由陆地向海洋转移。海洋中复杂的环境对海上的工作生产带来了极大的影响，尤其是在波浪载荷下海洋平台或船舶会产生六个自由度的复杂运动，对平台上的设备和人员带来了极大的安全隐患，如晃动对海上吊装的影响，科考船只的晃动对船载仪器的影响，平台间的相对运动对海上人员、物资转移的影响。在海洋平台或船舶上安装运动补偿装置是解决此问题的一种有效方案。基于并联机构承载能力比较大、刚度强度高等优点，目前用多自由度并联机构进行运动补偿的方法得到了广泛应用。国外Ampelmann装置采用六自由度Stewart并联机构建立了船与海上风机塔之间人员转运通道，Barge Master装置采用三自由度并联机构搭建了海上吊装稳定平台；国内浙江大学和燕山大学分别基于6-SPS和4-SPS并联机构研发相应的运动补偿平台，华中科技大学基于两个三自由度并联机构串联研发出一种新型适应式运动补偿平台。此类运动补偿装置的应用离不开前期大量的实验模拟，由于在海洋平台或船舶上进行实验成本较高且存在较大的安全隐患，因此,本领域亟待设计一种可在实验室条件下进行模拟海洋平台运动补偿的实验平台，可以减小实验成本，并消除在海洋平台或船舶上进行实验的安全隐患。

发明内容

本实用新型为解决现有技术存在的上述问题，提供一种用于模拟海洋平台运动补偿的实验平台及其实验方法，可以减小实验成本，并消除在海洋平台或船舶上进行实验的安全隐患；本实用新型还提供一种用于模拟海洋平台运动补偿实验平台的实验方法，实验方法简单，便于操作，实验效率高。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于模拟海洋平台运动补偿的实验平台，其特征在于，包括运动模拟平台、所述运动模拟平台上的运动补偿平台、数据采集处理及控制装置，所述运动模拟平台为六自由度并联机构，所述运动补偿平台采用三自由度并联机构，所述数据采集处理及控制装置包括设置在所述运动模拟平台上的姿态传感器、PAC及计算机。

对上述技术方案的改进：所述运动模拟平台为6-SPS型Stewart并联机构或6-UPS型Stewart并联机构，所述运动补偿平台为3-SPS型并联机构、3-UPU型并联机构或3-RPS型并联机构。

对上述技术方案的进一步改进：所述6-SPS型Stewart并联机构包括运动模拟平台基座、下平台、运动模拟平台液压回路及液压缸Ⅱ，所述3-SPS型并联机构包括补偿平台底座、限位支架、限位杆、上平台、补偿平台液压回路及液压缸Ⅰ,所述运动模拟平台基座通过地脚螺栓与地面固定，所述液压缸Ⅱ下端通过球铰与所述运动模拟平台基座相连，所述液压缸Ⅱ上端通过球铰与所述下平台相连，所述液压缸Ⅱ的伸缩由伺服阀控制。

对上述技术方案的进一步改进：所述补偿平台底座与所述的下平台固定，所述限位支架与所述限位杆配合使用，限制运动补偿平台只保留横摇、纵摇、垂荡三个自由度的运动，所述液压缸Ⅰ的下端通过球铰与补偿平台底座相连，所述液压缸Ⅰ的上端通过球铰与所述上平台相连，所述液压缸Ⅰ的伸缩由伺服阀控制。

对上述技术方案的进一步改进：所述下平台由一块方形钢板制成，支撑所述运动补偿平台，所述上平台由一块方形钢板制成。