[发明专利]融合全向运动的智能车间通用六自由度并联调姿平台

说明书

本发明提供一种融合全向运动的智能车间通用六自由度并联调姿平台，其包括控制单元、车体、工作台以及驱动机构，车体包括车体框架以及设置在车体框架外部的外壳，工作台设置在车体的上表面，驱动机构包括四条支链腿，四条支链腿包括至少两条三驱动支链腿，当其中不同支链腿的连接支撑板沿支链腿导轨上下升降不同确定高度时，能够实现工作台姿态的调节；当四条支链腿的车轮同时向某个方向滚动时，能够实现车体向某个方向移动；当四条支链腿的车轮转向与地面某一点和车轮的连线垂直时，车轮滚动能够实现车体绕地面该某一点的转动。其自动化程度高，可适应性强，尤其适合自动化程度很高的无人或很少人员的车间。

技术领域

本发明属于大型中载部件类智能调姿装备技术领域，具体地涉及一种融合全向运动的智能车间通用六自由度并联调姿平台。

背景技术

随着中国经济和航天技术的不断发展，我国的卫星发射数量快速增长，不断刷新发射记录，并在2018年航天发射次数达到38次，年度航天发射次数首次荣登世界第一。卫星等航天器上的能源来源有三种，一是电池，二是核发电，三是太阳能。目前人类在太空的航天器搜集太阳能主要通过太阳能电池帆板，可以将太阳的光能转换成电能。太阳能电池帆板又叫做太阳翼，太阳翼上贴有半导体硅片或砷化镓片，靠它们将太阳光的光能转换成电能。目前在我国大多数卫星与太阳翼的对接装配是先通过模拟墙调整好太阳翼的位置，再将装好在支架车上的卫星与太阳翼进行对接。这个对接装配的过程需要根据调整的太阳翼的角度来调整卫星的姿态，当前完成这种对接是利用工具敲，翘支架车等人工操作，这种装配对接的方式存在操作复杂、精度不易控制、效率较低等缺点，也与现代智能制造和装配的大趋势相悖。

现代工厂发展的方向是智能化，即无人化车间。无人化的前提是足够的自动化设备，自动化设备能够大大减少智能工厂对人员的需求，传统只能通过人工完成的任务现在可以通过智能的自动化设备来完成，减少或者完全不需要人员参与。例如飞机部件的对接组装，飞机机体构造复杂，零件和连接件的数量多，例如一架大型飞机就有近10万个零件，如此多的零件对接装配，传统的装配方法不能适应未来生产的需求，一种装配既能实现运输又能完成装配，将很大程度提高生产效率。

经对现有文献检索发现，中国专利CN201610533403.1公开了一种装配对接技术领域的用于大部件自动装配的六自由度定位调姿装备，其技术方案为3-PPSR并联机构，定平台为基座，P副通过丝杠驱动沿导轨移动，两P副水平垂直且为上下布置，连杆两端分别为S副和R副。该发明可以实现大部件的定位调姿，但受限于球副的范围，而且不能实现全向运动；中国专利CN201010224524.0公开了基于六自由度并联机构飞机部件调姿装配系统及调试方法，其技术方案是：基于四支链并联机构2-PSS-2-PPRS，设有静平台，动平台为调姿平台，P副通过丝杠驱动，沿导轨移动，PP副为水平垂直且一上一下布置。该发明四个支链的并联平台承载性更好，且提供了调姿方法及其参数，可以较好完成一些调姿装配工序。

综上所述，目前公开的发明主要集中：(1)能够实现调姿功能的装置，仅能完成调姿功能，不具备全向运动功能；(2)可以实现全向运动的装置通过麦克纳姆轮来实现，实现调姿功能通过加装另外的装置，造成装置重量及复杂度增加；(3)没有将整个装置融入智能工厂的一个环节，不能完成更好适应未来生产。

发明内容

基于目前存在的问题，本发明提供了一种承载能力较强，具有全向运动的智能车间通用定位/调姿/对接/装配六自由度并联调姿平台。

具体地，本发明提供一种融合全向运动的智能车间通用六自由度并联调姿平台，其包括控制单元、车体、工作台以及驱动机构，所述车体包括车体框架以及设置在所述车体框架外部的外壳，所述工作台设置在所述车体的上表面，所述驱动机构包括四条支链腿，每一条支链腿的连接支撑板固定连接在车体框架的一个内侧角，

当其中不同支链腿的连接支撑板沿支链腿导轨上下升降不同确定高度时，能够实现工作台姿态的调节；

当四条支链腿的车轮同时向某个方向滚动时，能够实现车体向某个方向移动；