[发明专利]一种用于波浪补偿的六自由度混联平台

说明书

一种用于波浪补偿的六自由度混联平台，包括：并联单元和串联单元。所述的并联单元包括动平台、第一电动缸、第二电动缸、第三电动缸、防扭架、并联稳定平台。纵向运动机构、横向运动机构和回转运动机构。纵向运动机构包括纵向下导轨、纵向上导轨、纵向电机、纵向连轴器、纵向丝杠、纵向丝杠轴承支撑、纵向丝杠螺母、纵向稳定平台；横向运动机构包括横向下导轨、横向上导轨、横向电机、横向连轴器、横向丝杠、横向丝杠轴承支撑、横向丝杠螺母、横向稳定平台；回转运动机构包括回转运动电机、小齿轮、大齿轮、稳定平台。本发明结合船舶姿态采集系统可以实现对船舶在波浪中的升沉、艏摇、横摇、纵荡、纵摇和横荡六个自由度运动的补偿。

技术领域

本发明涉及六自由度平台领域，特别是一种用于波浪补偿的六自由度混联平台。

背景技术

随着机电液气技术水平的不断进步，六自由度平台得到了大量发展，现有的六自由度平台主要有串联平台和并联平台两大类，其中串联平台运动范围大，但是承载能力较低，并联平台则正好相反。按照驱动器件不同又可以分为电动平台、液压平台和气压平台。其中电动平台具有污染小、动态响应快、承载能力高等特点。液压平台承载能力较高，但是动态响应能力较慢，且液压油一旦泄露将污染环境。气压平台动态响应快，但是承载能力有限。

舰船在波浪的作用下会产生升沉、横摇、纵摇、横荡、纵荡和艏摇六个自由度的运动，对安装在船上的设备带来重大的影响。以海军海上补给为例，两舰船在升沉、横摇和纵摇的相对运动可能导致补给中的货物与被补给的舰船甲板的碰撞，给海上补给带来巨大的风险；两舰船在水平面内的纵荡、横荡和艏摇自由度的相对运动会使货物无法准确放置到指定位置。

发明专利CN106744320A公开了一种六自由度主动式波浪补偿吊装，其通过伺服电机驱动的钢丝绳牵引吊具系统实现六自由度的补偿，相对于传统的吊具，其体积和重量较大，本身的安装就给工程机械加大了操作难度。舰船在波浪作用下会产生六个自由度中的几个自由度的叠加运动，因此，为了取得较好的效果，波浪补偿设备要具备六个自由度运动补偿能力，同时，需要兼顾承载能力和运动范围。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了一种用于波浪补偿六自由度混联平台，目的在于解决六自由度波浪补偿的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于波浪补偿的六自由度混联平台包括：并联单元和串联单元。

所述的并联单元包括动平台、第一电动缸、第二电动缸、第三电动缸、防扭架、并联单元稳定平台；所述的动平台的下表面与船舶固定；所述的第一电动缸、第二电动缸和第三电动缸的缸体一端分别通过虎克铰与动平台上表面铰接，其中三个铰接位置均布在一个圆周上，其中第一电动缸和第二电动缸的缸体的铰接位置连线沿着纵向方向；所述的第一电动缸、第二电动缸和第三电动缸的推杆一端分别通过虎克铰与并联单元稳定平台下表面铰接，其中三个铰接位置均布在一个圆周上，其中第一电动缸和第二电动缸的推杆的铰接位置连线沿着纵向方向。

所述的防扭架包括一个导向杆安装板、两根导向杆、一个导向套安装板、一个框架式支架；所述导向杆安装板的下表面中间位置通过虎克铰与动平台铰接，其中铰接的位置在所述的第一电动缸、第二电动缸和第三电动缸的缸体的铰接位置均布的圆周的圆心处，其中导向杆安装板的长度方向为纵向；所述的两根导向杆的一端分别与导向杆安装板的上表面的两端垂直固定；所述的导向套安装板在两端分别设置有一个穿透的导向套，其中两根导向套分别与两根导向套配合；导向套安装板与框架式支架的顶端固定；框架式支架的底端与并联稳定平台下表面垂直固定。

所述的串联单元包括纵向运动机构、横向运动机构和回转运动机构。