[发明专利]一种基于Stewart构型的主动变刚度减振平台

说明书

本发明公开一种基于Stewart构型的主动变刚度减振平台，包括结构相同的负载上平台和基础下平台，所述负载上平台底部两两成对均匀环设有六个第一安装角座，所述基础下平台上部两两成对均匀环设有六个第二安装角座，每对两个第一安装角座的竖直投影均分别位于相邻两对第二安装角座的竖直投影之间，所述第一安装角座和第二安装角座之间固定连接有六个单腿减振单元，相邻两个所述单腿减振单元的中心延长线相交设置，相对两个所述单腿减振单元的平行设置；所述单腿减振单元能够实现变刚度调节。本发明能够利用MFC的形变来调节永磁体之间的电磁作用力，以改变其垂直方向上的刚度，从而实现主动变刚度减振。

技术领域

本发明涉及减振技术领域，特别是涉及一种基于Stewart构型的主动变刚度减振平台。

背景技术

近年来，各种设备的性能要求日益提高，对其减振的要求也变高。减振平台的原理及构型有很多，在这当中，基于Stewart构型的减振平台无疑是最有效的方法之一。

减振系统的性能主要由系统刚度和系统阻尼决定，半主动控制减振通过控制系统刚度和系统阻尼的改变，以实现减振性能的提升，既可以达到主动控制减振的控制效果，又具有被动减振结构简单，系统稳定的特点。

常见的变刚度减振采用电磁负刚度、空气弹簧等原理，有着结构复杂、精度低等缺点。MFC(压电纤维复合材料)具有轻薄、精度高、响应快等特点，因此可以利用MFC的形变，来调节一方向上永磁体之间的电磁作用力，使得其垂直方向上的刚度发生改变，以实现变刚度效果。

中国专利文献CN109281971B提供了一种可变刚度的减振器，通过支撑金属丝网和支撑弹簧的压缩量实现变刚度，使得减振器在正常负载下始终处在低刚度区间内。但是该减振器不能实现闭环控制，且可调性差，不能根据实际需求进行更改低刚度区间。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于Stewart构型的主动变刚度减振平台，以解决上述现有技术存在的问题，能够利用MFC的形变来调节永磁体之间的电磁作用力，以改变其垂直方向上的刚度，从而实现主动变刚度减振。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种基于Stewart构型的主动变刚度减振平台，包括结构相同的负载上平台和基础下平台，所述负载上平台底部两两成对均匀环设有六个第一安装角座，所述基础下平台上部两两成对均匀环设有六个第二安装角座，每对两个第一安装角座的竖直投影均分别位于相邻两对第二安装角座的竖直投影之间，所述第一安装角座和第二安装角座之间固定连接有六个单腿减振单元，相邻两个所述单腿减振单元的中心延长线相交设置，相对两个所述单腿减振单元的平行设置，六个单腿减振单元呈立方体构型，方便解耦；所述单腿减振单元能够实现变刚度调节。

可选的，所述负载上平台为圆环状结构，所述负载上平台上均匀开设有两两成组设置的六个凹槽，凹槽均为方形结构，相邻两组所述凹槽与所述负载上平台中心连线之间的夹角为120°，每组的两个所述凹槽在所述负载上平台上成角度设置，所述凹槽内开设有用于固定连接所述第一安装角座的螺纹孔；所述基础下平台与所述负载上平台结构相同，所述基础下平台的凹槽内开设有用于固定连接所述第二安装角座的螺纹孔。

可选的，所述单腿减振单元包括结构相同且上下布置的第一膜片弹簧和第二膜片弹簧，所述第一膜片弹簧和第二膜片弹簧之间固定连接有四个减振组件，所述第一膜片弹簧上方设置有第一支撑杆，所述第一支撑杆一端与所述第一安装角座螺纹连接，另一端与其中一个所述减振组件螺纹连接，所述第二膜片弹簧下方设置有第二支撑杆，所述第二支撑杆一端与所述第二安装角座螺纹连接，另一端与另一个所述减振组件螺纹连接。