[实用新型]一种3-RPS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构

说明书

一种3‑RPS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构，包括机架、3‑RPS机构、UPU支链、主动转台、座椅。3‑RPS机构可以实现动平台沿Z轴移动和绕X、Y轴转动，座椅安装在动平台上与之随动，主动转台通过UPU支链带动座椅相对动平台转动。所述运动模拟器座椅可以完成四自由度运动。本实用新型的突出优点在于，所以主动运动构件都安装在机架上，整个机构运动范围大、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-RPS+UPU型四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，无法模拟复杂的运动。本实用新型设计出了在3-RPS并联机构基础上增加一个转动运动的结构，且驱动安装在机架上，使得末端平台具有模拟四自由度运动的能力，该执行机构具有高刚度、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-RPS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构，解决了一般3自由度并联机构运动模拟能力较弱的问题，具有高刚度、高精度、大工作空间的优点。

一种3-RPS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构，包括机架（1）、3-RPS机构、UPU支链、主动转台（19）、座椅（18）。

所述3-RPS机构由第一主动杆（2）、第一连杆（3）、第二主动杆（4）、第二连杆（5）、第三主动杆（6）、第三连杆（7）、动平台（8）组成，第一主动杆（2）通过第一转动副（9）与机架（1）连接，第一主动杆（2）通过第一移动副（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，第二主动杆（4）通过第二转动副（12）与机架（1）连接，第二主动杆（4）通过第二移动副（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，第三主动杆（6）通过第三转动副（15）与机架（1）连接，第三主动杆（6）通过第三移动副（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UPU支链由第一伸缩杆（21）和第二伸缩杆（20）组成，第一伸缩杆（21）通过第四移动副（26）与第二伸缩杆（20）连接。

所述座椅（18）通过第四转动副（22）与动平台（8）连接，座椅（18）通过第一虎克铰（25）与第一伸缩杆（21）连接，第二伸缩杆（20）通过第二虎克铰（24）与主动转台（19）连接，主动转台（19）通过第五转动副（23）与机架（1）连接。

本实用新型的突出优点在于：

1、一种3-RPS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构具有四自由度运动模拟能力，且机构刚度高、惯量小、工作空间大。

附图说明

图1为本实用新型所述一种3-RPS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第一结构示意图。

图2为本实用新型所述一种3-RPS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第二结构示意图。

图3为本实用新型所述一种3-RPS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第三结构示意图。

图4为本实用新型所述一种3-RPS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第一运动姿态示意图。

图5为本实用新型所述一种3-RPS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第二运动姿态示意图。