[发明专利]一种基于力反馈的振动模拟及主动补偿抑振系统

权利要求书

1.一种基于力反馈的振动模拟和主动补偿抑振系统，其特征在于，该系统包括：安装基座、第一并联多自由度运动平台、机械转接盘、锁紧螺母、长悬臂、多维力觉检测系统、第二并联多自由度运动平台、转接钟罩和检测块，其中：

所述安装基座是整个振动模拟系统的基础，所述安装基座的安装面板(1)的正面铣有环形安装面，所述环形安装面上开设有多个螺纹孔，用于安装所述第一并联多自由度平台，其中，所述安装面板(1)环形安装面上的开孔位置与所述第一并联多自由度平台的静平台(7)的螺钉位置相对应；

所述第一和第二并联多自由度运动平台用于沿着运动轴进行不同自由度的平动和旋转；

所述机械转接盘为平面锥台结构，所述锥台中心开有细牙螺纹通孔，用于与所述长悬臂进行螺纹连接，所述锥台的根部进行圆角处理；所述机械转接盘底部的圆盘表面均布多个沉头孔，用于将机械转接盘固定到所述第一并联多自由度平台的动平台(4)上；

所述锁紧螺母用于将长悬臂锁定在机械转接盘上；

所述长悬臂为高刚度中空管状结构，其一端为细牙外螺纹，用于与机械转接盘和锁紧螺母连接配合，另一端焊接一个用于连接所述多维力觉检测系统的连接圆盘；

所述连接圆盘的外表面开设有多个铰制孔，所述铰制孔的表面开有同心沉孔，所述铰制孔的开孔位置与所述多维力觉检测系统的连接板的开孔位置相同，用来将所述连接圆盘与所述多维力觉检测系统进行连接；

所述多维力觉检测系统用于感知和检测振动模拟系统产生的振动的影响；所述多维力觉检测系统的一端与所述长悬臂的连接圆盘连接，另一端与所述第二并联多自由度平台的静平台连接；

所述转接钟罩的主体为一圆锥形中空结构，用于将所述第二并联多自由度运动平台和所述检测块连接到一起；

所述检测块为一底端为圆柱顶端为长方体的结构，用来与所述连接钟罩进行连接，并配合检测仪器对所述检测块进行末端定位检测；

所述系统工作时，通过控制所述第一并联多自由度平台的运动，可模拟产生多方向上的平动和多方向上的旋转，所述第一并联多自由度平台还可以控制沿各坐标轴运动的幅值和频率；通过组合所述第一并联多自由度平台沿不同坐标系统的平动、转动、幅值和频率，可以模拟出复杂的振动类型；所述多维力觉检测系统将多个自由度上模拟产生的振动扰动的特征反应出来；再通过多维力觉检测系统检测到的力/力矩特性与模拟产生的振动之间的关系获得振动扰动在各自由度上分量的特性；控制所述第二并联多自由度平台对检测到的振动扰动做逆向补偿，即可抑制和消减振动的影响，将末端检测块的定位精度控制在许可的范围内。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安装基座包括安装底板(3)、两条直角三角形筋板(2)和安装面板(1)，其中，所述两条直角三角形筋板(2)的两个直角面通过螺栓分别与所述安装底板(3)的上表面和所述安装面板(1)的背面连接在一起，使得所述安装基座成为一个稳固的整体；

所述安装底板(3)和安装面板(1)上开设有连接外部器件的孔洞；

所述安装底板(3)的底面两侧开设有两排通孔，用于与安装连接平台连接，以对整个振动模拟系统进行固定。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一和第二并联多自由度运动平台包括动平台(4)、多条伸缩杆(5)、多对铰链(6)和静平台(7)，其中，所述伸缩杆(5)和铰链(6)的数量相同，每条伸缩杆(5)和与其连接的一对铰链(6)构成一套运动驱动装置，所述伸缩杆(5)与所述动平台(4)和所述静平台(7)均通过铰链(6)进行连接，通过多套伸缩杆(5)和铰链(6)组成的运动驱动装置的对称连接，将静平台(7)和动平台(4)连接在一起。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机械转接盘和所述第一并联多自由度平台的动平台(4)上开有多个锥销孔，以通过锥销定位来保证所述第一并联多自由度平台和机械转接盘之间的位置关系不发生相对变化；所述机械转接盘与所述第一并联多自由度平台连接的圆盘底面开设有一个较大的沉孔；所述机械转接盘底部的圆盘在其外圆周侧铣有多个平面，每个平面上在中线附近位置处均匀开有多个螺纹，用于安装连接其他检测器件。