[发明专利]一种悬臂式两自由度载人平台装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种悬臂式两自由度载人平台装置，其特点是可以做左右360°的旋转运动和前后110°的前后翻滚运动。可对两个伺服电机进行编程完成前后、左右翻滚的复合运动，可以用来模拟运动以及娱乐设备。该载人设备属于智能机械设备领域。

技术背景

近年来，多自由度运动平台装置活跃在国内外各大展览会中，以其较好的操作体验性能，可以作为研究多自由度运动的媒介，也可作为大型娱乐设备。其中作为仿真驾驶工具，多自由度载人平台可以锻炼孩子的方向感及驾驶技术，在提高儿童的手、眼、脑感知能力的同时又不失趣味性，目前正受到越来越多年轻中国父母的青睐。多自由度平台在全面模拟汽车等的功能，这一特点正好迎合了玩具行业“朝仿真成年人用品趋势发展”的趋势。

多自由度平台作为高新科技产品，具有重要的研究价值，在市场潜力巨大的娱乐设备行业，多自由度平台装置正释放出惊人的消费能力，随着全球经济从金融危机中逐渐复苏，其在整个机械工业的比例还将不断增加。

两自由度载人平台可应用于游乐设备中的模拟驾驶，主要通过操作手柄控制两个伺服电机，形成符合的二自由度运动，带给人们震撼的立体体验，产品适用年龄阶段大——满足一定的身高、年龄要求均可体验。典型代表有环球荧幕。

发明内容

本发明目的在于针对已有技术的不足，提出了一种悬臂式两自由度载人平台装置，采用悬臂结构，实现横向的360°旋转运动和前后约110°的翻转运动，既可用来模拟研究两自由度运动形式，也可作为游乐设备。

为达到上述目的，本发明的构思是：

装置启动后，通过伺服电机1带动减速机驱动主动同步带轮，主动同步带轮通过免键胀套与减速机的输出轴连接传递扭矩，从动同步带轮通过免键胀套连接悬臂轴的末端传递扭矩，悬臂轴套在圆锥滚子轴承1的内圈上，旋转轴的前端通过螺钉连接悬臂的末端。悬臂为槽型结构，悬臂的两个侧面上有轴承座安装孔，螺旋反齿减速机安装在悬臂上，与悬臂的安装方向垂直，螺旋反齿减速机带两端输出轴。输出轴上套有圆锥滚子轴承，轴承安装在轴承座内，连接轴套的一端将轴承座的一段顶住，另一端与前后翻转两侧板用螺钉连接，通过键传递扭矩。两个伺服电机各自运行，各自实现预定的旋转角度，从而复合形成两自由度旋转。

根据上述发明的新构思，本发明采用的技术方案如下：

一种新型的两自由度载人平台装置。它包括：底部支架、伺服电动机、悬臂、伺服电机、座椅以及座椅两侧的侧板左侧板和右侧板。其特征在于：所述底部支架上固定安装伺服电动机，伺服电动机通过一个第一减速传动机构联接传动一根旋转轴；所述旋转轴固定连接悬臂，悬臂上安装伺服电机，伺服电机通过一个第二减速传动机构联接传动座椅左右两侧的侧板左侧板和右侧板；所述伺服电动机经第一减速传动机构驱动旋转轴作360°旋转运动，带动悬臂作360°旋转运动；所述伺服电机通过第二减速传动机构联接传动座椅左右两侧的左侧板和右侧板作给定角度转动，保证人的安全；

上述平台装置中，其特征在于：所述底座支架的底部安装有地脚，底座支架的横梁上安装有安装板，所述第一减速传动机构是：安装板上端安装一个摆线针轮减速机和一个悬臂支撑架，摆线针轮减速机的输入端与伺服电机连接，输出端通过一个免键胀套与一个主动同步带轮胀紧连接，旋转轴末段通过一个免键胀套与一个从动同步带轮胀紧连接，主动同步带轮与从动同步带轮通过一个同步带实现同步传动，并通过安装在一个与安装板固定连接张紧轮支架上的张紧轮来张紧，轴承套筒安装在一个固定连接于安装板的悬臂支撑架上，一个轴承套筒内安装有一对圆锥滚子轴承，所述旋转轴套在轴承内，旋转轴的前端与悬臂螺钉连接；工作原理：所述伺服电机驱动摆线针轮减速机输出轴旋转，摆线针轮减速机的输出轴与主动同步带轮之间用免键胀套胀紧连接，从动同步带轮通过免键胀套与旋转轴胀紧连接，通过同步带传动，进一步达到降低速度，增大转矩的效果；旋转轴与悬臂螺钉连接，可做360°旋转；