[实用新型]一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构

说明书

一种3‑PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构，包括机架、3‑PRS机构、UPU支链、主动转台、座椅。3‑PRS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-PRS+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-PRS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-PRS+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-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构，包括机架1、3-PRS机构、UPU支链20、主动转台19、座椅18。

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UPU支链20由第一伸缩杆201和第二伸缩杆202组成，第一伸缩杆201通过第四移动副203与第二伸缩杆202连接。

所述座椅18通过第四转动副21与动平台8连接，座椅18通过第一虎克铰24与第一伸缩杆201连接，第二伸缩杆202通过第二虎克铰23与主动转台19连接，主动转台19通过第五转动副22与机架1连接。

本实用新型的突出优点在于：一种3-PRS+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-PRS+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-PRS+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-PRS+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-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构UPU支链结构示意图。

图5为本实用新型所述一种3-PRS+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6为本实用新型所述一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第二运动姿态示意图。