[实用新型]基于虚拟样机技术的多自由度虚铰翻板设备

说明书

本实用新型涉及基于虚拟样机技术的多自由度虚铰翻板设备，包括机架、横梁、立柱和翻板，所述的横梁滑动的安装在两个机架之间，并通过升降驱动机构驱动，所述横梁在升降驱动机构的驱动下沿竖直方向移动；在所述的横梁上滑动的安装有一立柱，该立柱通过平移驱动机构驱动，所述立柱在平移驱动机构的驱动下沿水平方向移动；所述的翻板安装在立柱的顶部，并通过旋转驱动机构驱动，所述的升降驱动机构、平移驱动机构和旋转驱动机构均接入控制箱。本实用新型的优点是：采用三自由度机械系统，构成正反两面翻转较大角度的虚铰机构，很好地实现了创意要求。

技术领域

本实用新型涉及一种基于虚拟样机技术的多自由度虚铰翻板设备。

背景技术

对于采用竹签形式所表现的机构，通过竹简的升降、翻转、倾斜等动作组合，形成一个富有动感、文化气息和视觉冲击力的演出空间。竹签氛围活动竹签和固定竹签，每片活动竹简的动作有升降、平移、翻转、倾斜，通过计算机集中控制，可实现整套竹简同步动作，呈现出整体或局部翻转、整体或局部升降、顺序翻转、高低错落、波浪起伏等不同的组合效果，

活动竹简的设计是实现上述效果的关键，尤其是竹简的翻转动作，要求能正反两面翻转，翻转轴在舞台前沿线，翻转角度±70°，单侧70°完成时间8s，速度可调。因此，实现正反两面翻转较大角度的虚铰机构，实现起来难度很大。

目前存在的弊端是翻转形式单一，结构复杂，各个部件之间的连接关系复杂，不能有效的完成升降、翻转、倾斜的效果。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种基于虚拟样机技术的多自由度虚铰翻板设备，本实用新型的技术方案是：

基于虚拟样机技术的多自由度虚铰翻板设备，包括机架、横梁、立柱和翻板，所述的横梁滑动的安装在两个机架之间，并通过升降驱动机构驱动，所述横梁在升降驱动机构的驱动下沿竖直方向移动；在所述的横梁上滑动的安装有一立柱，该立柱通过平移驱动机构驱动，所述立柱在平移驱动机构的驱动下沿水平方向移动；所述的翻板安装在立柱的顶部，并通过旋转驱动机构驱动，所述的升降驱动机构、平移驱动机构和旋转驱动机构均接入控制箱。

所述的升降驱动机构包括升降电机和动力轴，所述的升降电机位于两个机架之间的底部，所述升降电机的电机轴通过万向节联轴器连接两根动力轴，每一动力轴的另一端安装有主动链轮，在每一机架的上部安装有一从动链轮，所述的主动链轮与对应的从动链轮通过沿竖直方向设置的循环链条传动连接，所述横梁安装在循环链条上，该横梁的两侧还安装有导向轮，所述的导向轮滑动的安装在对应侧机架的导向槽内。

所述的平移驱动机构包括安装在横梁上的直线导轨，所述的立柱的底部设置有滑槽，所述的直线导轨置入滑槽内，与所述的立柱滑动配合，该立柱的一侧焊接有齿条，在所述的横梁上固定安装有一水平电机，在该水平电机的电机轴上安装有与齿条啮合的齿轮。

所述的旋转驱动机构包括翻转电机和连接法兰，所述翻板的底部安装有连接法兰，所述的翻转电机固定安装在立柱上，该翻转电机的电机轴与连接法兰连接在一起。

本实用新型的优点是：

1、采用三自由度机械系统，构成正反两面翻转较大角度的虚铰机构，很好地实现了创意要求。

2、采用现有的三维设计/有限元分析/动力学仿真的联合仿真技术路线，应用到活动竹简的设计过程中。使设计者对虚拟样机进行性能仿真和优化设计，对启迪设计创新、提高设计质量、缩短产品开发周期有重要的现实意义。

附图说明

图1是本实用新型的主体结构示意图。

具体实施方式