[发明专利]一种大平动行程和高响应速度的运动模拟器

权利要求书

1.一种大平动行程和高响应速度的运动模拟器，其特征在于，包括：四自由度动平台A₁A₂、转接件A₂A₃、二自由度动平台C₁C₂和二自由度动平台C₃C₄；

所述四自由度动平台A₁A₂左端通过第一虎克铰与二自由度动平台C₁C₂相连，第一虎克铰的两根转轴垂直相交，且两根转轴均不沿x轴方向；所述转接件A₂A₃通过第二虎克铰与二自由度动平台C₃C₄相连，第二虎克铰的两根转轴垂直相交，其中第一根转轴与所述第一虎克铰的第一根转轴平行，第二根转轴与所述第一虎克铰的第二根转轴平行；

所述四自由度动平台A₁A₂右端通过移动副与转接件A₂A₃相连，移动副沿第一虎克铰和第二虎克铰中心连线方向；通过协同控制二自由度动平台C₁C₂沿y轴和z轴的平动以及二自由度动平台C₃C₄沿y轴和z轴的平动，使四自由度动平台A₁A₂进行沿y轴平移、沿z轴平移、绕y轴方向旋转以及绕z轴方向旋转的四自由度运动；

四自由度运动具体过程如下：

当驱动滑块B₁、驱动滑块B₂、驱动滑块B₃和驱动滑块B₄同时沿导轨b₁和b₂朝着同一方向做同步移动，则分别带动动平台C₁C₂和动平台C₃C₄朝着该方向做同步移动，从而带动动平台A₁A₂沿y轴来回平移；

当驱动滑块B₁和驱动滑块B₂沿导轨彼此靠拢，同时驱动滑块B₃和驱动滑块B₄也沿导轨彼此靠拢，则会带动动平台C₁C₂和动平台C₃C₄沿z轴正方向平移，从而带动动平台A₁A₂沿z轴正方向平移；

当驱动滑块B₁和驱动滑块B₂沿导轨彼此远离，同时驱动滑块B₃和驱动滑块B₄也沿导轨彼此远离，则会带动动平台C₁C₂和动平台C₃C₄沿z轴负方向平移，从而带动动平台A₁A₂沿z轴负方向平移；

当驱动滑块B₁和驱动滑块B₂沿导轨彼此靠拢，同时驱动滑块B₃和驱动滑块B₄沿导轨彼此远离；或者驱动滑块B₁和驱动滑块B₂沿导轨彼此远离，同时驱动滑块B₃和驱动滑块B₄沿导轨彼此靠拢，则会带动动平台C₁C₂和动平台C₃C₄沿z轴朝着彼此相反的方向移动，从而带动动平台A₁A₂绕y轴方向旋转；

当驱动滑块B₁和驱动滑块B₂同步沿导轨朝着某一方向移动，同时驱动滑块B₃和驱动滑块B₄同步沿着导轨朝与之相反的方向移动，则会带动动平台C₁C₂和动平台C₃C₄沿y轴朝着彼此相反的方向移动，从而带动动平台A₁A₂绕z轴方向旋转；

所述的运动模拟器还包括：静平台b₁b₂、连杆B₁C₁、连杆B₂C₂、连杆B₃C₃、连杆B₄C₄、驱动滑块B₁、驱动滑块B₂、驱动滑块B₃、驱动滑块B₄、从动滑块C₂和从动滑块C₄；

所述静平台b₁b₂由直线导轨b₁和b₂组成，二者均沿y轴方向；

所述连杆B₁C₁与连杆B₂C₂长度相同，二者中部通过转动副P相连，转动副P沿x轴方向，使连杆B₁C₁与连杆B₂C₂构成“X”型；

所述连杆B₃C₃与连杆B₄C₄长度相同，二者中部通过转动副Q相连，转动副Q沿x轴方向，使连杆B₃C₃与连杆B₄C₄构成“X”型；

所述连杆B₁C₁上端通过第一转动副与二自由度动平台C₁C₂相连，第一转动副轴线沿x轴方向；连杆B₁C₁下端通过第二转动副与驱动滑块B₁相连，第二转动副轴线沿x轴方向，驱动滑块B₁位于静平台导轨b₁上；

所述连杆B₂C₂上端通过第三转动副与从动滑块C₂相连，第三转动副轴线沿x轴方向；从动滑块C₂与二自由度动平台C₁C₂通过第一移动副相连，第一移动副沿y轴方向；连杆B₂C₂下端通过第四转动副与驱动滑块B₂相连，第四转动副轴线沿x轴方向；驱动滑块B₂位于静平台导轨b₁上；

所述连杆B₃C₃上端通过第五转动副与二自由度动平台C₃C₄相连，第五转动副轴线沿x轴方向；连杆B₃C₃下端通过第六转动副与驱动滑块B₃相连，第六转动副轴线沿x轴方向，驱动滑块B₃位于静平台导轨b₂上；

所述连杆B₄C₄上端通过第七转动副与从动滑块C₄相连，第七转动副轴线沿x轴方向；从动滑块C₄与二自由度动平台C₃C₄通过第二移动副相连，第二移动副沿y轴方向；连杆B₄C₄下端通过第八转动副与驱动滑块B₄相连，第八转动副轴线沿x轴方向；驱动滑块B₄位于静平台导轨b₂上。