[发明专利]一种三自由度摇摆转台

说明书

本发明提供了一种三自由度摇摆转台，包括横摇驱动机构、纵摇驱动机构和回字框；所述回字框通过旋转副与下平台连接，所述纵摇驱动机构两端分别与所述回字框和下平台铰接，通过纵摇驱动机构运动使回字框相对下平台绕X轴摆动；所述回字框通过旋转副与上平台连接，所述横摇驱动机构两端分别与所述回字框和上平台铰接，通过横摇驱动机构运动使上平台相对回字框绕Y轴摇摆。所述回字框两侧安装所述纵摇驱动机构，通过两个所述纵摇驱动机构相向运动，使回字框绕X轴摆动。本发明可运动模拟，能够实现横摇、纵摇、回转的三自由度运动，该摇摆转台具有承载能力强、安全可靠、工作空间大等特点。

技术领域

本发明涉及操作平台技术领域，特别涉及一种三自由度摇摆转台。

背景技术

从Stewart机构在轮胎测试及飞行模拟器上的成功应用开始，六自由度并联机构一直成为诸多学者研究的对象。六自由度并联机构应用广泛，成本也较高。由于结构的限制，六自由度并联机构有许多技术问题没能很好解决，如运动耦合性强、运动学正解复杂、工作空间小、传动特性差等。因此国内外学者对二自由度、三自由度和四自由度等少自由度的并联机构的研究渐渐深入。少自由度并联机构由于其驱动元件少、运动副少、机构简单、结构紧凑、制造费用低、承载能力强和控制精度高等优点已经被广泛应有于并联机床、工业生产、医疗娱乐设备、航空航天和重型武器力学环境模拟等领域，特别涉及模拟船舶的水面运动、航空航天、天文观测、训练模拟驾驶等方面。

由于并联机构结构的不同，机构的工作空间、承载能力等性能会存在差异，因此在特定场合，仍需要设计专门的机构来实现。除此以外，现有的少自由度并联机构仍存在许多问题。中国专利提出了一种基于并联机构的三自由度的摇摆台，该摇摆台包括定平台、动平台、以及连接这两个平台的驱动分支机构和静力平衡装置，虽然能够完成三自由度运动，但只能实现横摇、纵摇以及升降自由度的运动，无法实现回转自由度运动；中国专利提出了一种空间对称的三自由度并联机构，该机构包括动平台、机架以及并联连接在动平台和机架之间的三个分支机构，虽然能够实现三自由度运动，但是采用三个分支机构作为支撑体，使其承载能力有所下降，限制了其应用范围。

目前空间三自由度摇摆台在加工生产、医疗设备、食品包装、桥梁建筑等领域具有非常广阔的前景，需要设计出既能满足实际运动要求，又具有较少的运动副和较高的运行速度的新机构。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种三自由度摇摆转台，用于运动模拟，能够实现横摇、纵摇、回转的三自由度运动，该摇摆转台具有承载能力强、安全可靠、工作空间大等特点，尤其适合于结构尺寸和重量都很大的超大负载的运动模拟试验。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种三自由度摇摆转台，包括横摇驱动机构、纵摇驱动机构和回字框；所述回字框通过旋转副与下平台连接，所述纵摇驱动机构两端分别与所述回字框和下平台铰接，通过纵摇驱动机构运动使回字框相对下平台绕X轴摆动；

所述回字框通过旋转副与上平台连接，所述横摇驱动机构两端分别与所述回字框和上平台铰接，通过横摇驱动机构运动使上平台相对回字框绕Y轴摇摆。

进一步，所述回字框与下平台之间设有左右支柱，所述左右支柱一端与下平台固定连接，所述左右支柱另一端与回字框旋转副连接，通过旋转副使回字框绕X轴摆动。

进一步，所述回字框两侧安装所述纵摇驱动机构，通过两个所述纵摇驱动机构相向运动，使回字框绕X轴摆动。

进一步，所述回字框与上平台之间设有前后支柱，所述前后支柱一端与上平台固定连接，所述前后支柱另一端与回字框旋转副连接，通过旋转副使回字框绕Y轴摆动。

进一步，所述回字框另两侧安装所述横摇驱动机构，通过两个所述横摇驱动机构相向运动，使回字框绕Y轴摆动。

进一步，所述纵摇驱动机构和横摇驱动机构分别为液压驱动执行机构或气压驱动执行机构或压电驱动执行机构。