[实用新型]一种3-PRS+3-UPU+3-RPR型六自由度运动模拟器执行机构

说明书

一种3‑PRS+3‑UPU+3‑RPR型六自由度运动模拟器执行机构，包括机架、3‑PRS机构、3条UPU支链、3条RPR机构、座椅和3个主动转台。3‑RPR机构安装在3‑PRS机构上，3条RPR机构由3个主动转台通过3条UPU支链驱动可以实现座椅相对动平台两平一转三个自由度运动，3‑PRS可以实现沿Z轴移动和绕X、Y轴转动，所述运动模拟器可以完成六自由度运动。本实用新型突出优点在于主动构件安装在机架上，整体结构紧凑，运动惯量小。

技术领域

本实用新型专利涉及运动模拟器领域，特别是一种3-PRS+3-UPU+3-RPR型六自由度运动模拟器执行机构。

背景技术

并联机构是一种动静平台通过两条或多条支链联接，有两自由度及以上的闭环机构，具有高刚度、高精度、高负载能力及无误差累积等优点。并联机构广泛应用于运动模拟器，常见的有6-UPS六自由度运动模拟器和3-RPS三自由度运功模拟器。尤其6-UPS六自由度运动模拟器具有全自由度模拟能力、刚度高、承载能力强等优点，大量应用在飞行运动模拟或赛车运动模拟上。但其工作空间小，尤其是转动空间小，这也限制了它的应用范围。3-RPS三自由度运动模拟器结构紧凑、成本低，也有大量应用，但其模拟能力较弱，无法模拟负责的运动。本实用新型设计出了采用两个三自由度并联机构串联在一起的结构，使得末端平台具有模拟六自由度运动的能力，且串联末端的三自由度机构由3条UPU支链传递动力，该执行机构具有低惯量、高刚度、高承载能力和大工作空间。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种3-PRS+3-UPU+3-RPR型六自由度运动模拟器执行机构，解决了一般六自由度并联机构转动范围小的问题，具有低惯量、高刚度、高精度、大工作空间的优点。

一种3-PRS+3-UPU+3-RPR型六自由度运动模拟器执行机构，包括机架1、3-PRS机构、第一UPU支链22、第二UPU支链23、第三UPU支链24、第一RPR机构、第二RPR机构、第三RPR机构、座椅18、第一主动转台19、第二主动转台20和第三主动转台21。

所述3-PRS机构由第一主动滑块2、第一连杆3、第二主动滑块4、第二连杆5、第三主动滑块6、第三连杆7、动平台8组成，第一主动滑块2通过第一移动副9与机架1连接，第一主动滑块2通过第一转动副10与第一连杆3连接，第一连杆3通过第一球铰11与动平台8连接，第二主动滑块4通过第二移动副12与机架1连接，第二主动滑块4通过第二转动副13与第二连杆5连接，第二连杆5通过第二球铰14与动平台8连接，第三主动滑块6通过第三移动副15与机架1连接，第三主动滑块6通过第三转动副16与第三连杆7连接，第三连杆7通过第三球铰17与动平台8连接。

所述第一UPU支链22由第一伸缩杆221和第二伸缩杆222组成，第一伸缩杆221通过第四移动副223与第二伸缩杆222连接。

所述第二UPU支链23由第三伸缩杆231和第四伸缩杆232组成，第三伸缩杆231通过第五移动副233与第四伸缩杆232连接。

所述第三UPU支链24由第五伸缩杆241和第六伸缩杆242组成，第五伸缩杆241通过第六移动副243与第六伸缩杆242连接。

所述第一RPR机构由第一传动杆31和第二传动杆32构成，第一传动杆31通过第七移动副33与第二传动杆32连接，第一传动杆31通过第四转动副43与动平台8连接，第一传动杆31通过第一虎克铰26与第二伸缩杆222连接，第二传动杆32通过第五转动副46与座椅18连接。

所述第二RPR机构由第三传动杆34和第四传动杆35构成，第三传动杆34通过第八移动副36与第四传动杆35连接，第三传动杆34通过第六转动副44与动平台8连接，第三传动杆34通过第二虎克铰28与第四伸缩杆232连接，第四传动杆35通过第七转动副47与座椅18连接。