一種六自由度運動模擬機構的制作方法

本實用新型屬于模擬機構領域，具體涉及一種六自由度運動模擬機構。

背景技術：

著科技的發(fā)展，越來越多的技術向精確化、智能化發(fā)展，而進行實地實驗的成本越來越高，運動模擬機構應運而生，并廣泛應用于各行各業(yè)。傳統(tǒng)的運動模擬機構多用液壓桿來進行運動控制，體積均比較大且不能精確控制，在許多要求高精度的領域不能大面積推廣。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種六自由度運動模擬機構，本機構承重大、結構簡單、反應快速、能根據要求進行運動模擬、能精確控制運動的六自由度運動模擬機構。

為了達到上述目的，本實用新型包括底板，底板上固定有三個伺服電機，每個伺服電機固定一套支撐架，底板上鉸接有三個液壓桿，每個液壓桿與其對應的支撐架連接，三個支撐架頂部均通過球頭關節(jié)軸承固定在頂板背部。

所述支撐架包括鉸接在底板上的L型支撐板，L型支撐板上鉸接有上支撐板，上支撐板頂部設置有連接板，連接板上固定有連接U型塊，連接U型塊上固定有弧形連接塊，弧形連接塊頂端設置有球頭關節(jié)軸承。

所述液壓桿頂部鉸接有單軸U型塊，單軸U型塊通過液壓桿連接板固定在上支撐板上。

所述底板上固定有固定L型板，伺服電機固定在固定L型板上。

所述底板上固定有固定U型塊，固定U型塊上鉸接有雙軸U型塊，雙軸U型塊連接支撐架，伺服電機通過聯軸器帶動支撐架運動。

所述伺服電機的第一傳動軸穿過固定U型塊驅動雙軸U型塊，雙軸U型塊上設置有通過套筒固定的用于驅動支撐架的第二傳動軸。

所述頂板包括固定在一起的上頂板和下頂板，下頂板上開設有三個軸承孔，球頭關節(jié)軸承固定在軸承孔中。

相鄰的支撐架夾角為120°。

與現有技術相比，本實用新型克服了現有的液壓桿驅動系統(tǒng)的傳動精度低、體積笨重、啟動慢、運動空間小、難查找損壞點的缺陷，該模擬機構通過伺服電機驅動支撐架，三個支撐架共同支撐頂板，能夠使頂板在六個自由度上自由活動，本裝置操控方便，結構更加簡單，效率高，啟動快，可以精確地控制運動平臺的運動，同時便于維修和維護。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型中支撐架的結構示意圖；

圖3為本實用新型中液壓桿的結構示意圖；

圖4為本實用新型中頂板的結構示意圖；

圖5為本實用新型中萬向節(jié)機構的結構示意圖；

圖中標號代表：1—頂板，1-1—上頂板，1-2—下頂板，2—球頭關節(jié)軸承，3—單軸U型塊，4—液壓桿連接板，5—液壓桿，6—支撐架，6-1—弧形連接塊，6-2—連接U型塊，6-3—連接板，6-4—上支撐板，6-5—單軸U型塊，6-6—L型支撐板，7—雙軸U型塊，7-1—第二傳動軸，7-2—套筒，8—固定U型塊，8-1—第一傳動軸，9—聯軸器，10—固定L型板，11—伺服電機，12—底板。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

參見圖1至圖5，本實用新型包括底板12，底板12上固定有三個伺服電機11，每個伺服電機11固定一套支撐架6，底板12上鉸接有三個液壓桿5，每個液壓桿5與其對應的支撐架6連接，三個支撐架6頂部均通過球頭關節(jié)軸承2固定在頂板1背部。

支撐架6包括鉸接在底板12上的L型支撐板6-6，L型支撐板6-6上鉸接有上支撐板6-4，上支撐板6-4頂部設置有連接板6-3，連接板6-3上固定有連接U型塊6-2，連接U型塊6-2上固定有弧形連接塊6-1，弧形連接塊6-1頂端設置有球頭關節(jié)軸承2。

液壓桿5頂部鉸接有單軸U型塊3，單軸U型塊3通過液壓桿連接板4固定在上支撐板6-4上。

底板12上固定有固定L型板10，伺服電機11固定在固定L型板10上。

底板12上固定有固定U型塊8，固定U型塊8上鉸接有雙軸U型塊7，雙軸U型塊7連接支撐架6，伺服電機11通過聯軸器9帶動支撐架6運動。

伺服電機11的第一傳動軸8-1穿過固定U型塊8驅動雙軸U型塊7，雙軸U型塊7上設置有通過套筒7-2固定的用于驅動支撐架6的第二傳動軸7-1。

頂板1包括固定在一起的上頂板1-1和下頂板1-2，下頂板1-2上開設有三個軸承孔，球頭關節(jié)軸承2固定在軸承孔中。

相鄰的支撐架6夾角為120°。

實際使用時，以底板12的中心為原點，以其中任意一個伺服電機11的軸向為X軸正方向，底板12平面內垂直X軸的方向為Y軸，垂直于X、Y軸為Z軸建立笛卡爾坐標系。

當頂板沿Z軸向上運動時，伺服電機11不動，液壓桿5伸長；當頂板沿X軸像伺服電機11運動時，X軸軸線上伺服電機11不動，X軸右側伺服電機11左轉，X軸左側伺服電機11右轉，與此同時液壓桿5伸長；繞Y軸移動過程原理與繞X軸相同。

當頂板繞Z軸逆時針旋轉時，三個伺服電機11均右轉，液壓桿5伸長；當頂板繞Y軸旋轉時，在X軸上的液壓桿5收縮，使支撐架6上端向內傾斜，與此同時另外兩個液壓桿5伸長；繞X軸旋動過程原理與繞Y軸相同。