六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于工業(yè)的產(chǎn)品測試以及人員模擬訓(xùn)練的六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)是一種根據(jù)不同路況、海況或者其它動(dòng)態(tài)條件下的保持平臺始終穩(wěn)定的仿真模擬裝置，適用于航空、航天、兵器、船舶、等軍用和民用行業(yè)，如對于海上鉆井平臺作業(yè)的應(yīng)用，為保證操作工人在系統(tǒng)平臺上平穩(wěn)工作，就需要平臺抵消海浪造成的搖擺。
[0003]目前國際和國內(nèi)此類產(chǎn)品多停留在概念設(shè)計(jì)的層面，且自由度結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的進(jìn)一步研究都亟待全面深入和完善。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種既能抵消下底板平臺產(chǎn)生的六自由度運(yùn)動(dòng)、又能使上底板平臺穩(wěn)定的六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案具體為:
[0006]—種六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)，包括上底板、下底板和穩(wěn)定部，所述穩(wěn)定部設(shè)于所述上底板與所述下底板之間；其中:所述穩(wěn)定部包括第一搖擺單元、第二搖擺單元和連接臺，所述第一搖擺單元設(shè)于所述連接臺與所述下底板之間，所述第二搖擺單元設(shè)于所述連接臺與所述上底板之間。
[0007]在上述六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)中，所述第二搖擺單元的結(jié)構(gòu)具體為:包括三組電動(dòng)缸組件，每組電動(dòng)缸組件包括兩支電動(dòng)缸組件，每組電動(dòng)缸組件中的兩支電動(dòng)缸組件的第一端通過同一個(gè)下鉸支座與下底板相連接，每組電動(dòng)缸組件中的兩支電動(dòng)缸組件的第二端分別通過不同的上鉸支座與連接臺相連接；
[0008]在上述六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)中，所述第二搖擺單元的結(jié)構(gòu)具體為:包括三組電動(dòng)缸組件，每組電動(dòng)缸組件包括兩支電動(dòng)缸組件，每組電動(dòng)缸組件中的兩支電動(dòng)缸組件的第一端通過同一個(gè)下鉸支座與連接臺相連接，每組電動(dòng)缸組件中的兩支電動(dòng)缸組件的第二端分別通過不同的上鉸支座與上底板相連接。
[0009]在上述六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)中，還包括控制部，所述控制部與所述第一搖擺單元中的六支電動(dòng)缸組件分別通訊。
[0010]在上述六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)中，所述上鉸支座和所述下鉸支座均為十字鉸軸結(jié)構(gòu)。
[0011]在上述六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)中，所述十字鉸軸結(jié)構(gòu)包括依次焊接的第一鋼板、第一筋板、第二筋板和第二鋼板，其中:所述第一鋼板與所述第一筋板之間呈15°的夾角，所述第二鋼板和所述第二筋板之間呈15°夾角。
[0012]在上述六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)中，所述第二鋼板的形狀為等腰梯形，所述等腰梯形中的銳角為30°。
[0013]在上述六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)中，每支所述電動(dòng)缸組件包括活塞桿、缸筒以及伺服電機(jī)，所述活塞桿置于缸筒內(nèi)，所述伺服電機(jī)與所述活塞桿相連接，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述活塞桿沿所述缸筒的筒壁伸縮，所述缸筒固定于上鉸支座。
[0014]本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型的六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)中的上搖擺臺可以根據(jù)下?lián)u擺臺在X，Y，Z三軸不同自由度方向的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)。較之于傳統(tǒng)的六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)，本實(shí)用新型的穩(wěn)定系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、整體占用空間小和重心低的明顯優(yōu)點(diǎn)，此外，搖擺單元的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確，通過積極準(zhǔn)確計(jì)算下?lián)u擺單元的運(yùn)動(dòng)方式保證上底板的平穩(wěn)，尤其適用于海上鉆井平臺作業(yè)，也可用于航空、航天、兵器、船舶、電子等國防工業(yè)的產(chǎn)品測試與試驗(yàn)，以及用作海、陸、空、炮兵、裝甲兵等部隊(duì)的人員模擬訓(xùn)練等；
[0016]本實(shí)用新型的六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)的技術(shù)方案對應(yīng)的工程樣機(jī)在工廠中進(jìn)行了運(yùn)行測試后，從六自由度結(jié)構(gòu)到實(shí)時(shí)穩(wěn)定均得到了指標(biāo)考核。
【附圖說明】
[0017]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，能夠更完整更好地理解本實(shí)用新型。此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。
[0018]圖1為本實(shí)用新型一種六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)的主視示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型一種六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)的左視示意圖。
[0020]圖中:1、下底板2、上底板31、第一搖擺單元32、第二搖擺單元33、連接臺。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022]如圖1所示的一種六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)，包括作為下底板I的地基、上底板2以及置于上下底板之間的穩(wěn)定部。其中:穩(wěn)定部包括連接臺33、設(shè)于連接臺33與下底板I之間的、由六支電動(dòng)缸組件構(gòu)成的第一搖擺單元31以及設(shè)于連接臺32與上底板2之間的、由六支電動(dòng)缸組件構(gòu)成的第二搖擺單元32。
[0023]與下底板I (即地基)相連的第一搖擺單元31是一個(gè)六自由度搖擺臺，能夠提供模擬海浪的波動(dòng)，從而復(fù)現(xiàn)船舶在海浪波動(dòng)下的各種運(yùn)動(dòng)，根據(jù)實(shí)際需要，算機(jī)發(fā)出驅(qū)動(dòng)第一搖擺單元31中的六支電動(dòng)缸組件運(yùn)動(dòng)的指令，通過控制六支電動(dòng)缸組件的行程，使其分別實(shí)現(xiàn)沿X、Y、Z三軸的直線運(yùn)動(dòng)、繞X、Y、Z三軸的轉(zhuǎn)動(dòng)或者由上述直線運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)合成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。而與上底板2相連的第二搖擺單元32則根據(jù)控制部的指令進(jìn)行六自由度可實(shí)現(xiàn)的各種姿態(tài)和動(dòng)作的調(diào)整，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)，可模擬航空、航天、兵器、船舶、電子等國防工業(yè)試件產(chǎn)品的實(shí)時(shí)穩(wěn)定功能或者用于人員模擬訓(xùn)練:例如實(shí)時(shí)捕獲跟蹤衛(wèi)星的發(fā)射信號及軌跡，突破了常規(guī)工作時(shí)速度低、范圍小的弊端。在人員訓(xùn)練方面，第一搖擺單元31模擬艦船運(yùn)動(dòng)，第二搖擺單元32為實(shí)時(shí)穩(wěn)定裝置，被訓(xùn)人員模擬海上維修、救護(hù)、軍事訓(xùn)練等科目。
[0024]以上結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，此處的附圖是用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解。顯然，以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是可輕易想到的、實(shí)質(zhì)上沒有脫離本實(shí)用新型的變化或替換，也均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，包括上底板、下底板和穩(wěn)定部，所述穩(wěn)定部設(shè)于所述上底板與所述下底板之間；其中: 所述穩(wěn)定部包括第一搖擺單元、第二搖擺單元和連接臺，所述第一搖擺單元設(shè)于所述連接臺與所述下底板之間，所述第二搖擺單元設(shè)于所述連接臺與所述上底板之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一搖擺單元的結(jié)構(gòu)具體為: 包括三組電動(dòng)缸組件，每組電動(dòng)缸組件包括兩支電動(dòng)缸組件，每組電動(dòng)缸組件中的兩支電動(dòng)缸組件的第一端通過同一個(gè)下鉸支座與下底板相連接，每組電動(dòng)缸組件中的兩支電動(dòng)缸組件的第二端分別通過不同的上鉸支座與連接臺相連接； 所述第二搖擺單元的結(jié)構(gòu)具體為: 包括三組電動(dòng)缸組件，每組電動(dòng)缸組件包括兩支電動(dòng)缸組件，每組電動(dòng)缸組件中的兩支電動(dòng)缸組件的第一端通過同一個(gè)下鉸支座與連接臺相連接，每組電動(dòng)缸組件中的兩支電動(dòng)缸組件的第二端分別通過不同的上鉸支座與上底板相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制部，所述控制部與所述第一搖擺單元中的六支電動(dòng)缸組件分別通訊。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述上鉸支座和所述下鉸支座均為十字鉸軸結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述十字鉸軸結(jié)構(gòu)包括依次焊接的第一鋼板、第一筋板、第二筋板和第二鋼板，其中:所述第一鋼板與所述第一筋板之間呈15°的夾角，所述第二鋼板和所述第二筋板之間呈15°夾角。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述第二鋼板的形狀為等腰梯形，所述等腰梯形中的銳角為30°。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，每支電動(dòng)缸組件包括活塞桿、缸筒以及伺服電機(jī)，所述活塞桿置于缸筒內(nèi)，所述伺服電機(jī)與所述活塞桿相連接，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述活塞桿沿所述缸筒的筒壁伸縮，所述缸筒固定于上鉸支座。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種六自由度實(shí)時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)，包括上底板、下底板和穩(wěn)定部，所述穩(wěn)定部設(shè)于所述上底板與所述下底板之間；其中：所述穩(wěn)定部包括第一搖擺單元、第二搖擺單元和連接臺，所述第一搖擺單元設(shè)于所述連接臺與所述下底板之間，所述第二搖擺單元設(shè)于所述連接臺與所述上底板之間。通過控制第一搖擺單元沿X、Y、Z三軸的直線運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者二者合成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，使本實(shí)用新型的平臺抵消了下底板產(chǎn)生的六自由度運(yùn)動(dòng)的前提下，使上底板保持穩(wěn)定。
【IPC分類】G09B9/00
【公開號】CN204833773
【申請?zhí)枴緾N201520543436
【發(fā)明人】張 杰, 李健朝, 宋建瓴, 任忠平, 李寶智, 曹炬
【申請人】北京市星光凱明動(dòng)感仿真模擬器中心
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月24日