[实用新型]一种电动二自由度运动平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械工程领域，尤其涉及一种具有侧倾与俯仰二自由度的电动二自由度运动平台。

背景技术

电动二自由度运动平台是并联机器人的一种。由于并联机器人具有刚度大、承载能力强、位置误差不积累等诸多特点，特别是其在许多领域的重要应用，弥补了串联机器人的不足，扩大了整个机器人的应用范围，已经成为机器人领域研究的热点。并联机器人已经在航空、航天、海底作业、地下开采、制造业、生物工程以及微机电系统等方面得到广泛而重要的应用。近年来，并联机器人应用于运动仿真领域，主要用于训练、研究、开发和娱乐等方面。运动仿真因能给人以动感刺激而逐渐进入娱乐业。运动的并联平台配以视景、音响以及触觉等，给人以一种身临其境的感觉，如美国的Disneyland和Space Camp,以及日本的“星球航行”、“宇宙航行”等娱乐设施均采用了并联机构的平台。

然而，传统的电动二自由度运动平台的结构复杂，其一般是采用液压伺服机构作为驱动传动机构，控制精度低，噪音大，维修难度大，并且设计成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、控制精度高、设计成本低的电动二自由度运动平台。

为实现上述目的，所述电动二自由度运动平台，包括底框和上平台，其特点是，所述电动二自由度运动平台还包括并排固装于所述底框上的第一驱动传动机构、支撑机构和第二驱动传动机构，并且，所述第一驱动传动机构和第二驱动传动机构的结构相同，所述第一驱动传动机构、支撑机构和第二驱动传动机构分别与所述上平台球铰连接。

优选的是，所述第一驱动传动机构包括伺服电机、轴组件和连杆组件，其中，

所述轴组件包括轴、传动板、紧定螺钉和两个轴用挡圈；所述连杆组件包括连杆、以及螺纹配合连接于所述连杆两端的第一杆端关节轴承和第二杆端关节轴承；

在所述传动板的正面的左侧和右侧分别开设有第一通孔和第二通孔；所述伺服电机的输出轴上开设有平键凹槽，该输出轴通过平键与传动板的第一通孔配合连接，所述轴的一端与该传动板的第二通孔配合连接，所述轴的另一端固装有第一杆端关节轴承座，所述第一杆端关节轴承转动安装在所述第一杆端关节轴承座内；所述第二杆端关节轴承转动安装在固装于所述上平台上的第二杆端关节轴承座内；所述紧定螺钉贯穿传动板的右侧面并抵在所述轴的侧面上，使所述轴固装于传动板上；并且，

所述两个轴用挡圈均套设在所述轴上，并且，所述两个轴用挡圈分别位于传动板的两侧。

优选的是，所述支撑机构为十字轴万向节，所述底框上固装有立柱，该十字轴万向节的一端焊接在所述立柱的顶部，另一端固装在所述上平台上。

优选的是，所述支撑机构包括立柱支撑架、第一定位环、第二定位环、销轴、销子和上支撑架，其中，

所述底框上固装有立柱，所述立柱支撑架的下表面固装在该立柱的顶部；所述立柱支撑架的上表面的两端凸设有第一连接柱和第二连接柱；

所述上支撑架呈“T”字型，该上支撑架包括横向的第一支撑架和纵向的第二支撑架，所述第二支撑架的顶部固装有关节轴承，所述关节轴承转动安装在固装于第一支撑架上的关节轴承座内；所述上支撑架位于立柱支撑架的上方，所述销轴依次贯穿第一连接柱、第二支撑架和第二连接柱并在一端通过所述销子进行固定；所述第一支撑架的上表面通过螺钉固装在所述上平台上；并且，

所述第一定位环套设在所述销轴上且位于第一连接柱和第二支撑架之间，所述第二定位环套设在所述销轴上且位于第二支撑架和第二连接柱之间。

本实用新型的有益效果在于，所述电动二自由度运动平台将机械系统曲柄连杆机构应用到并联二自由度机构中，伺服电机转动带动上平台运动，从而运动控制器控制伺服电机的转动即可实现上平台的侧倾与俯仰运动。相比传统的液压伺服控制，本运动平台结构简单，控制精度高，噪音小，便于维修，设计成本大大降低。

附图说明

图1示出了本实用新型所述的电动二自由度运动平台的结构示意图，其中，支撑机构为十字轴万向节。

图2示出了图1中所示的十字轴万向节的结构示意图。

图3示出了本实用新型的另一个实施例的结构示意图，图中只示出了一侧的驱动传动机构。

图4示出了图3中所示的底框的结构示意图。

图5示出了图3中所示的轴组件的结构示意图。

图6示出了图5中示出的传动板的结构示意图。

图7示出了图3中所示的连杆组件的结构示意图。

图8示出了图3中所示的支撑组件的结构示意图。