[发明专利]一种四自由度高精度姿态模拟系统及模拟方法

摘要

本发明公开了一种四自由度高精度姿态模拟系统及模拟方法，所述姿态模拟系统包括圆弧移动机构、上下直线移动机构、轴向横滚机构和上下摆动机构、控制装置包括系统控制箱和PC机；其中圆弧移动机构包括圆弧基座、移动小车以及与基座相连的电缆线滑轨，用于模拟弧形运动自由度；上下直线移动机构包括支撑基座、直线滑台、承载重物的滑块、电机和减速器，用于模拟上下直线运动自由度；轴向横滚机构包括横滚转动平台、第二L型支撑件和轴向横滚电缸用于模拟轴向横滚运动自由度；上下摆动机构包括上下摆动平台、第一L型支撑架、上下摆动电缸，用于模拟上下摆动自由度。本发明中的各自由度相互独立、互不干涉，可实现准确的单轴或多轴姿态模拟。

主权项

1.一种四自由度高精度姿态模拟系统，其特征在于：包括圆弧移动机构（1）、上下直线移动机构（2）、轴向横滚机构（3）、上下摆动机构（4）、控制装置（5）；所述的圆弧移动机构包括圆弧基座（11）、移动小车（12）以及与基座相连的电缆线滑轨组件（13），用于模拟弧形运动自由度；所述的圆弧基座（11）由直线段和圆弧段拼接而成，包括底座（111）、底板（112）、轨道（113）、齿条（114）四部分，其中底座（111）由直线段底座和圆弧段底座拼接而成，底板（112）由直线段和圆弧段组成，平铺在底座上，为轨道（113）和齿条（114）的安装提供基准面；轨道（113）分为外轨道和内轨道，分别安装在底板的内侧和外侧；齿条（114）安装在外轨道和内轨道的中间，为移动小车（12）的圆弧移动提供力矩传递支撑；移动小车（12）包括驱动电机及减速器（121）、相应齿轮传动机构（122）、承载重物的移动平台（123）；电缆线滑轨组件（13）包括电缆轨道支撑杆（131）、连接件（132）、直线段与圆弧段滑轨（133）；所述的上下直线移动机构（2）与圆弧移动机构（1）垂直安装，包括支撑基座（21）、直线滑台（22）、承载重物的滑块（23）、电机和减速器（24）四部分，用于模拟上下直线运动自由度；所述的支撑基座（21）固定在移动小车（12）的移动平台（123）上；所述的直线滑台（22）安装在支撑基座（21）的侧面，与所述的圆弧基座（11）垂直；所述的电机和减速器（24）安装在直线滑台（22）的顶部；直线滑台（22）带动滑块（23）在竖直方向上移动；所述的上下摆动机构（4）包括上下摆动平台（41）、第一L型支撑架（42）、上下摆动电缸（43）三部分，用于模拟上下摆动自由度；所述第一L型支撑架（42）安装于上下直线移动机构的滑块（23）上，在该支撑架上分别安装上下摆动电缸（43）和上下摆动平台（41），其中上下摆动平台（41）受上下摆动电缸（43）驱动实现上下摆动自由度的模拟；所述的轴向横滚机构（3）包括横滚转动平台（31）、第二L型支撑件（32）和轴向横滚电缸（33），其中第二L型支撑件（32）安装于上下摆动平台（41）上，轴向横滚电缸（33）和横滚转动平台（31）分别安装于第二L型支撑件（32）上，用于模拟轴向横滚自由度；喇叭口型被试件（6）安装在横滚转动平台（31）上。