本發(fā)明涉及一種風(fēng)洞試驗(yàn)六自由度裝置,特別涉及一種基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù):
風(fēng)洞試驗(yàn)六自由度裝置是用于風(fēng)洞中研究風(fēng)洞中飛行器在特定條件下的靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn),完善分離模擬試驗(yàn)技術(shù)。風(fēng)洞試驗(yàn)六自由度裝置(軸向X、側(cè)向Y、升沉Z、俯仰α、偏航β和滾轉(zhuǎn)γ),它具有較大的運(yùn)動(dòng)范圍,較高的精度和承載能力,能以最快的速度達(dá)到指定的軌跡捕獲點(diǎn)位置,同時(shí)應(yīng)盡可能達(dá)到風(fēng)洞試驗(yàn)段截面的任何地方。試驗(yàn)過(guò)程中可實(shí)時(shí)顯示和記錄模型姿態(tài)、系統(tǒng)位移等隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便并且可靠的基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供一種基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置,其中該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置包括:
一個(gè)X向機(jī)構(gòu),該X向機(jī)構(gòu)包括:
一個(gè)X向基座,該X向基座包括兩個(gè)第一框架以及兩個(gè)第二框架,各個(gè)該第一框架和各個(gè)該第二框架首尾相接,以在各個(gè)該第一框架和各個(gè)該第二框架之間形成一個(gè)第一通道;
兩個(gè)X向驅(qū)動(dòng)單元,各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元分別對(duì)稱地設(shè)置于各個(gè)該第一框架,并且各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元分別沿著各個(gè)該第一框架的延伸方向延伸;
一個(gè)Y向機(jī)構(gòu),該Y向機(jī)構(gòu)包括:
一個(gè)Y向基座,該Y向基座包括兩個(gè)第三框架以及兩個(gè)第四框架,各個(gè)該第三框架和各個(gè)該第四框架首尾相接,以在各個(gè)該第三框架和各個(gè)該第四框架之間形成一個(gè)第二通道,該Y向基座的各個(gè)該第三框架分別設(shè)置于各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元,以使各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元同步地驅(qū)動(dòng)該Y向基座沿著各個(gè)該第一框架的延伸方向移動(dòng);
兩個(gè)Y向驅(qū)動(dòng)單元,各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)單元分別對(duì)稱地設(shè)置于各個(gè)該第四框架,并且各個(gè)該Y向機(jī)構(gòu)分別沿著各個(gè)該第四框架的延伸方向延伸;
一個(gè)偏航機(jī)構(gòu),該偏航機(jī)構(gòu)包括:
一個(gè)偏航基座,該偏航基座包括兩個(gè)第五框架以及兩個(gè)第六框架,各個(gè)該第五框架和各個(gè)弧形的該第六框架首尾相接,以在各個(gè)該第五框架和各個(gè)該第六框架之間形成一個(gè)第三通道,該偏航基座的各個(gè)該第六框架分別設(shè)置于各個(gè)該Y向機(jī)構(gòu),以使各個(gè)該Y向機(jī)構(gòu)同步地驅(qū)動(dòng)該偏航基座沿著各個(gè)該第四框架的延伸方向移動(dòng);兩個(gè)弧形的偏航引導(dǎo)單元,各個(gè)該偏航引導(dǎo)單元分別對(duì)稱地設(shè)置于各個(gè)該第六框架;其中該偏航基座的該第三通道、該Y向基座的該第二通道和該X向基座的該第一通道相互連通;
一個(gè)俯仰升沉機(jī)構(gòu),該俯仰升沉機(jī)構(gòu)包括:
一個(gè)俯仰升沉基座,該俯仰升沉基座同時(shí)保持在該偏航基座的該第三通道、該Y向基座的該第二通道和該X向基座的該第一通道;
兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)單元,各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)單元分別對(duì)稱地設(shè)置于該俯仰升沉基座的兩側(cè),并且各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)單元分別設(shè)置于各個(gè)該弧形偏航引導(dǎo)單元,以在各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)單元分別沿著各個(gè)該偏航引導(dǎo)單元運(yùn)動(dòng)時(shí),該俯仰升沉基座在該第三通道、該第二通道和該第一通道內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng);
兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)單元,各個(gè)該第二驅(qū)動(dòng)單元分別對(duì)稱地設(shè)置于該俯仰升沉基座,并且各個(gè)該第二驅(qū)動(dòng)單元的延伸方向和各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)單元的延伸方向一致;各個(gè)該第二驅(qū)動(dòng)單元同步沿著其延伸方向運(yùn)動(dòng)時(shí),實(shí)現(xiàn)升沉運(yùn)動(dòng),各個(gè)該第二驅(qū)動(dòng)單元沿著其延伸方向差動(dòng)時(shí),實(shí)現(xiàn)俯仰運(yùn)動(dòng);
一個(gè)滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),該滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括:
該滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)連接臂以及一個(gè)滾筒,各個(gè)該連接臂的上端部分別設(shè)置于各個(gè)該第二驅(qū)動(dòng)單元,各個(gè)該連接臂的下端部設(shè)置于該滾筒。
作為對(duì)本發(fā)明的該用于風(fēng)動(dòng)試驗(yàn)的俯仰升沉互動(dòng)式高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例,各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元分別包括兩個(gè)X向驅(qū)動(dòng)組件、兩個(gè)X向?qū)к壱约爸辽偎膫€(gè)X向滑塊,各個(gè)該X向?qū)к壏謩e對(duì)稱地設(shè)置于該X向基座的該第一框架,并且各個(gè)該X向?qū)к壏謩e沿著各個(gè)該X向基座的該第一框架的延伸方向延伸,各個(gè)該X向滑塊分別可滑動(dòng)地設(shè)置于各個(gè)該X向?qū)к墸鱾€(gè)該X向驅(qū)動(dòng)組件分別設(shè)置于該X向基座的各個(gè)該第一框架,以使各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)組件分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)該X向滑塊沿著各個(gè)該X向?qū)к壭纬傻能壍肋\(yùn)動(dòng),該Y向基座的各個(gè)該第三框架分別設(shè)置于各個(gè)該X向滑塊和該X向驅(qū)動(dòng)組件;各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)單元分別包括兩個(gè)Y向驅(qū)動(dòng)組件、兩個(gè)Y向?qū)к壱约爸辽偎膫€(gè)Y向滑塊,各個(gè)該Y向?qū)к壏謩e對(duì)稱地設(shè)置于該Y向基座的該第四框架,并且各個(gè)該Y向?qū)к壏謩e沿著各個(gè)該Y向基座的該第四框架的延伸方向延伸,各個(gè)該Y向滑塊分別可滑動(dòng)地設(shè)置于各個(gè)該Y向?qū)к?,各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)組件分別設(shè)置于該Y向基座的各個(gè)該第四框架,以使各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)組件分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)該Y向滑塊沿著各個(gè)該Y向?qū)к壭纬傻能壍肋\(yùn)動(dòng),該偏航基座的各個(gè)該第六框架分別設(shè)置于各個(gè)該Y向滑塊和該Y向驅(qū)動(dòng)組件;各個(gè)該偏航引導(dǎo)單元分別包括兩個(gè)偏航引導(dǎo)導(dǎo)軌以及兩個(gè)齒輪導(dǎo)軌,各個(gè)該偏航引導(dǎo)導(dǎo)軌分別對(duì)稱地設(shè)置于該偏航基座的該第六框架的內(nèi)側(cè),各個(gè)該齒輪導(dǎo)軌分別對(duì)稱地設(shè)置于該偏航基座的該第六框架的外側(cè);該俯仰升沉基座的兩側(cè)分別設(shè)置于各個(gè)該偏航引導(dǎo)導(dǎo)軌,各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)單元分別包括一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)組件以及一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪,各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)組件分別對(duì)稱地設(shè)置于該俯仰升沉基座的兩側(cè),并且各個(gè)該驅(qū)動(dòng)齒輪分別連接于各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)組件,各個(gè)該驅(qū)動(dòng)齒輪分別連接于各個(gè)該齒輪導(dǎo)軌,各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)組件得以驅(qū)動(dòng)各個(gè)該驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),以在各個(gè)該驅(qū)動(dòng)齒輪分別沿著各個(gè)該齒輪導(dǎo)軌移動(dòng)的同時(shí)驅(qū)動(dòng)該俯仰升沉基座沿著各個(gè)該偏航引導(dǎo)導(dǎo)軌形成的軌道運(yùn)動(dòng),從而使該俯仰升沉基座在該第三通道、該第二通道和該第一通道內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
作為對(duì)本發(fā)明的該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例,各個(gè)該俯仰升沉機(jī)構(gòu)的第二驅(qū)動(dòng)單元分別包括兩個(gè)俯仰升沉驅(qū)動(dòng)組件、兩個(gè)俯仰升沉導(dǎo)軌以及四個(gè)俯仰升沉滑塊,各個(gè)該俯仰升沉驅(qū)動(dòng)組件、各個(gè)該俯仰升沉導(dǎo)軌以及各個(gè)該俯仰升沉滑塊分別設(shè)置于該俯仰升沉基座的兩側(cè),并且各個(gè)該俯仰升沉導(dǎo)軌分別沿著該俯仰升沉基座的高度方向延伸,各個(gè)該俯仰升沉滑塊分別可滑動(dòng)地設(shè)置于各個(gè)該俯仰升沉導(dǎo)軌,并且該俯仰升沉驅(qū)動(dòng)組件得以驅(qū)動(dòng)該俯仰升沉滑塊沿著該俯仰升沉導(dǎo)軌形成的軌道運(yùn)動(dòng),各個(gè)該連接臂的上端部分別設(shè)置于各個(gè)該俯仰升沉滑塊。
作為對(duì)本發(fā)明的該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例,各個(gè)該俯仰升沉驅(qū)動(dòng)組件分別包括兩個(gè)伺服電機(jī)以及兩個(gè)俯仰升沉向絲桿,各個(gè)該俯仰升沉向絲桿分別對(duì)稱地設(shè)置于該俯仰升沉基座的兩側(cè),該俯仰升沉絲桿連接于設(shè)置在該俯仰升沉基座的該俯仰升沉伺服電機(jī),以使該俯仰升沉伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)該俯仰升沉滑塊沿著該俯仰升沉導(dǎo)軌的延伸方向移動(dòng)。
本發(fā)明的該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置優(yōu)勢(shì)在于:
該發(fā)明提供一種基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置,其中該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置能夠適用于風(fēng)動(dòng)捕獲軌跡試驗(yàn),保證在外掛物按照比例縮小后,模型和實(shí)物的幾何形狀相似及氣流馬赫數(shù)相同的前提下進(jìn)行試驗(yàn)。該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置支撐外掛物模型在母機(jī)流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)外掛物投放軌跡的模擬。另外,該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置滿足試驗(yàn)要求的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堵塞度小、機(jī)構(gòu)承載能力大,并且其運(yùn)動(dòng)范圍大、精度高、響應(yīng)時(shí)間短的需求,并且在懸臂較短的情況下滿足高承載能力。
該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置提供一個(gè)X向機(jī)構(gòu)、一個(gè)Y向機(jī)構(gòu)、一個(gè)偏航機(jī)構(gòu)、一個(gè)俯仰升沉機(jī)構(gòu)以及一個(gè)滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),該偏航機(jī)構(gòu)、該Y向機(jī)構(gòu)和該X向機(jī)構(gòu)相互重疊,以使該偏航機(jī)構(gòu)的第三通道、該Y向驅(qū)動(dòng)單元的第二通道和該X向機(jī)構(gòu)的第一通道相互連通,并允許該俯仰升沉機(jī)構(gòu)同時(shí)保持在該第三通道、該第二通道和該第一通道,以使該X向機(jī)構(gòu)、該Y向機(jī)構(gòu)、該偏航機(jī)構(gòu)和該俯仰升沉機(jī)構(gòu)形成內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu),從而使該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)緊湊,以減少該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的體積。并且在有限的空間內(nèi),增加該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的剛度和擴(kuò)大工作空間。
另外,該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的俯仰升沉運(yùn)動(dòng)通過(guò)兩根等長(zhǎng)的連接臂和設(shè)置于各個(gè)該連接臂的下端部的一個(gè)滾筒形成,相對(duì)于傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)六自由度裝置來(lái)說(shuō),減少了一套機(jī)構(gòu),以使該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的尺寸小巧、運(yùn)動(dòng)靈活,并降低了風(fēng)洞阻塞度。該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的六個(gè)自由度能夠相互獨(dú)立控制、單獨(dú)驅(qū)動(dòng),可避免各個(gè)自由度相互耦合時(shí)產(chǎn)生的多解和誤差,以提高該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的響應(yīng)速度和運(yùn)行精度。該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置采用層疊式的串聯(lián)機(jī)構(gòu)布置,能夠?qū)崿F(xiàn)空間的復(fù)用,同時(shí)保證流場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)部件盡可能少,懸臂短,模型更換方便,有效地降低堵塞度,能夠滿足高超聲速風(fēng)洞多體分離試驗(yàn)要求,且同時(shí)可應(yīng)用于機(jī)床、飛行模擬器、空間對(duì)接設(shè)備等工業(yè)、軍事和國(guó)防重點(diǎn)領(lǐng)域等。
附圖說(shuō)明
為了獲得本發(fā)明的上述和其他優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn),以下將參照附圖中所示的本發(fā)明的具體實(shí)施例對(duì)以上概述的本發(fā)明進(jìn)行更具體的說(shuō)明。應(yīng)理解的是,這些附圖僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例,因此不應(yīng)被視為對(duì)本發(fā)明的范圍的限制,通過(guò)使用附圖,將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體和更詳細(xì)的說(shuō)明和闡述。在附圖中:
圖1是該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的立體示意圖。
圖2是該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的X向機(jī)構(gòu)的立體圖。
圖3是該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的Y向機(jī)構(gòu)的立體圖。
圖4是該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的偏航機(jī)構(gòu)的立體圖。
圖5是該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的俯仰升沉機(jī)構(gòu)和滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的立體圖。
具體實(shí)施方式
以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實(shí)施例只作為舉例,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見(jiàn)的變型。在以下描述中界定的本發(fā)明的基本原理可以應(yīng)用于其他實(shí)施方案、變形方案、改進(jìn)方案、等同方案以及沒(méi)有背離本發(fā)明的精神和范圍的其他技術(shù)方案。
如圖1至圖5,依據(jù)本發(fā)明的發(fā)明精神提供一種基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置,其包括一個(gè)X向機(jī)構(gòu)10、一個(gè)Y向機(jī)構(gòu)20、一個(gè)偏航機(jī)構(gòu)30以及一個(gè)俯仰升沉機(jī)構(gòu)40,其中該X向機(jī)構(gòu)10、該Y向機(jī)構(gòu)20、該偏航機(jī)構(gòu)30和該俯仰升沉機(jī)構(gòu)40采用內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu),以使該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置的體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊,并且可靠性高,以使該基于俯仰升沉互動(dòng)式的高機(jī)動(dòng)風(fēng)洞試驗(yàn)裝置能夠廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、飛行模擬器、空間對(duì)接設(shè)備等工業(yè)、軍事和國(guó)防重點(diǎn)領(lǐng)域等。
如圖1和圖2,該X向機(jī)構(gòu)10包括一個(gè)X向基座11以及兩個(gè)X向驅(qū)動(dòng)單元12。該X向基座11包括兩個(gè)第一框架111以及兩個(gè)第二框架112,各個(gè)該第一框架111和各個(gè)該第二框架112首尾相接,以在各個(gè)該第一框架111和各個(gè)該第二框架112之間形成該X向基座11的一個(gè)第一通道113,各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元12分別對(duì)稱地設(shè)置于各個(gè)該第一框架111,并且各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元12分別沿著各個(gè)該第一框架111的延伸方向延伸。
優(yōu)選地,各個(gè)該第一框架111相互平行,各個(gè)該第二框架112相互平行,從而當(dāng)各個(gè)該第一框架111和各個(gè)該第二框架112首尾相接時(shí),形成一個(gè)矩形的框架結(jié)構(gòu),即,該X向基座11是一個(gè)框架結(jié)構(gòu)。值得一提的是,各個(gè)該第一框架111沿著X方向延伸,以使各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元12能夠驅(qū)動(dòng)該Y向機(jī)構(gòu)20沿著X方向運(yùn)動(dòng)。
如圖1和圖3,該Y向機(jī)構(gòu)20包括一個(gè)Y向基座21以及兩個(gè)Y向驅(qū)動(dòng)單元22。該Y向基座21包括兩個(gè)第三框架211以及兩個(gè)第四框架212,各個(gè)該第三框架211和各個(gè)該第四框架212首尾相接,以在各個(gè)該第三框架211和各個(gè)該第四框架212之間形成該Y向基座21的一個(gè)第二通道213,該Y向基座21的各個(gè)該第三框架211分別設(shè)置于各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元12,以使各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元12同步地驅(qū)動(dòng)該Y向基座21沿著各個(gè)該第一框架111的延伸方向移動(dòng)。也就是說(shuō),各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元12能夠同步地驅(qū)動(dòng)該Y向基座21沿著X方向移動(dòng)。各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)單元22分別對(duì)稱地設(shè)置于各個(gè)該第四框架212,并且各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)單元22分別沿著各個(gè)該第四框架212的延伸方向延伸。
優(yōu)選地,各個(gè)該第三框架211相互平行,各個(gè)該第四框架212相互平行,從而當(dāng)各個(gè)該第三框架211和各個(gè)該第四框架212首尾相接時(shí)形成一個(gè)矩形的框架結(jié)構(gòu),及,該Y向基座21是一個(gè)框架結(jié)構(gòu)。值得一提的是,各個(gè)該第三框架211沿著X方向延伸,各個(gè)該第四框架212沿著Y方向延伸,從而設(shè)置于各個(gè)該第四框架212的各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)單元22沿著Y方向延伸,以使各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)單元22能夠驅(qū)動(dòng)該偏航機(jī)構(gòu)30沿著Y方向移動(dòng)。
如圖1和圖4,該偏航機(jī)構(gòu)30包括一個(gè)偏航基座31以及兩個(gè)弧形的偏航引導(dǎo)單元32。該偏航基座31包括兩個(gè)第五框架311以及兩個(gè)第六框架312,各個(gè)該第五框架311和各個(gè)弧形的該第六框架312首尾相接,以在各個(gè)該第五框架311和各個(gè)該第六框架312之間形成該偏航基座31的一個(gè)第三通道313,該偏航基座31的各個(gè)該第六框架312分別設(shè)置于各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)單元22,以使各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)單元22同步地驅(qū)動(dòng)該偏航基座31沿著各個(gè)該第四框架212的延伸方向移動(dòng)。各個(gè)該偏航引導(dǎo)單元32分別對(duì)稱地設(shè)置于各個(gè)該第六框架312,并且各個(gè)該偏航引導(dǎo)單元32的弧度和各個(gè)該第六框架312的弧度一致。
值得一提的是,該偏航基座31的該第三通道313、該Y向基座21的該第二通道213和該X向基座11的該第一通道113相互連通。
如圖1和圖5,該俯仰升沉機(jī)構(gòu)40包括一個(gè)俯仰升沉基座41、兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)單元42、兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)單元43以及一個(gè)滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)44。該俯仰升沉基座41同時(shí)保持在該偏航基座31的該第三通道3113、該Y向基座21的該第二通道213和該X向基座11的該第一通道113。各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)單元42分別對(duì)稱地設(shè)置于該俯仰升沉基座41的兩側(cè),并且各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)單元42分別設(shè)置于各個(gè)該偏航引導(dǎo)單元32,以在各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)單元42分別沿著各個(gè)該偏航引導(dǎo)單元32運(yùn)動(dòng)時(shí),該俯仰升沉基座41在該第三通道313、該第二通道213和該第一通道113內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。各個(gè)該第二驅(qū)動(dòng)單元43分別對(duì)稱地設(shè)置于該俯仰升沉基座41,并且各個(gè)該第二驅(qū)動(dòng)單元43的延伸方向和各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)單元42的延伸方向一致。該滾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)44包括兩個(gè)連接臂441以及一個(gè)滾筒442,各個(gè)該連接臂441的上端部分別設(shè)置于各個(gè)該第二驅(qū)動(dòng)單元43,各個(gè)該連接臂441的下端部設(shè)置于該滾筒442。該連接臂441帶動(dòng)該滾筒442進(jìn)行俯仰運(yùn)動(dòng)和升沉運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步地,各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元12分別包括一個(gè)X向驅(qū)動(dòng)組件121、一個(gè)X向?qū)к?22以及至少一個(gè)X向滑塊123,各個(gè)該X向?qū)к?22分別對(duì)稱地設(shè)置于該X向基座11的該第一框架111,并且各個(gè)該X向?qū)к?22分別沿著各個(gè)該X向基座11的該第一框架111的延伸方向延伸,各個(gè)該X向滑塊123分別可滑動(dòng)地設(shè)置于各個(gè)該X向?qū)к?22,各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)組件121分別設(shè)置于該X向基座11的各個(gè)該第一框架111,以使各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)組件121分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)該X向滑塊123沿著各個(gè)該X向?qū)к?22形成的軌道運(yùn)動(dòng),該Y向基座21的各個(gè)該第三框架211分別設(shè)置于各個(gè)該X向滑塊123和該X向驅(qū)動(dòng)組件121。優(yōu)選地,一個(gè)該X向?qū)к?22上分別設(shè)置有三個(gè)該X向滑塊123。
類似地,各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)單元22分別包括一個(gè)Y向驅(qū)動(dòng)組件221、一個(gè)Y向?qū)к?22以及至少一個(gè)Y向滑塊223,各個(gè)該Y向?qū)к?22分別對(duì)稱地設(shè)置于該Y向基座21的該第四框架213,并且各個(gè)該Y向?qū)к?22分別沿著各個(gè)該Y向基座21的該第四框架212的延伸方向延伸,各個(gè)該Y向滑塊223分別可滑動(dòng)地設(shè)置于各個(gè)該Y向?qū)к?22,各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)組件221分別設(shè)置于該Y向基座21的各個(gè)該第四框架212,以使各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)組件221分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)該Y向滑塊223沿著各個(gè)該Y向?qū)к?22形成的軌道運(yùn)動(dòng),該偏航基座31的各個(gè)該第六框架312分別設(shè)置于各個(gè)該Y向滑塊223和該Y向驅(qū)動(dòng)組件221。優(yōu)選地,一個(gè)該Y向?qū)к?22上設(shè)有三個(gè)該Y向滑塊223。
各個(gè)該偏航引導(dǎo)單元32分別包括一個(gè)引導(dǎo)導(dǎo)軌321以及一個(gè)齒輪導(dǎo)軌322,各個(gè)該引導(dǎo)導(dǎo)軌321分別對(duì)稱地設(shè)置于該偏航基座31的該第六框架312的內(nèi)側(cè),各個(gè)該齒輪導(dǎo)軌322分別對(duì)稱地設(shè)置于該偏航基座31的該第六框架312的外側(cè)。該俯仰升沉基座41的兩側(cè)分別設(shè)置于各個(gè)該引導(dǎo)導(dǎo)軌321,各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)單元42分別包括一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)組件421以及一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪422,各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)組件421分別對(duì)稱地設(shè)置于該俯仰升沉基座41的兩側(cè),并且各個(gè)該驅(qū)動(dòng)齒輪422分別連接于各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)組件421,各個(gè)該驅(qū)動(dòng)齒輪421分別連接于各個(gè)該齒輪導(dǎo)軌322,各個(gè)該第一驅(qū)動(dòng)組件421得以驅(qū)動(dòng)各個(gè)該驅(qū)動(dòng)齒輪422轉(zhuǎn)動(dòng),以在各個(gè)該驅(qū)動(dòng)齒輪422分別沿著各個(gè)該齒輪導(dǎo)軌322移動(dòng)的同時(shí)驅(qū)動(dòng)該俯仰升沉基座41沿著各個(gè)該引導(dǎo)導(dǎo)軌321形成的軌道運(yùn)動(dòng),從而使該俯仰升沉基座41在該第三通道313、該第二通道213和該第一通道113內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)一步地,如圖1和圖2,各個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)組件121分別包括一個(gè)X向伺服電機(jī)1211、一個(gè)X向絲桿1212以及一個(gè)X向絲桿螺母1213,該X向伺服電機(jī)1211,該X向絲桿1212和該X向絲桿螺母1213分別設(shè)置于該第一框架111,并且該X向絲桿1212連接于該X向伺服電機(jī)1211,該X向絲桿螺母1213設(shè)置于該X向絲桿1212,該X向絲桿螺母1213連接于該Y向基座211,以使該X向伺服電機(jī)1211驅(qū)動(dòng)該X向絲桿1212和該X向絲桿螺母1213帶動(dòng)該Y向基座21沿著該X向?qū)к?22運(yùn)動(dòng)。類似地,如圖1和圖3,各個(gè)該Y向驅(qū)動(dòng)組件221分別包括一個(gè)Y向伺服電機(jī)2211、一個(gè)Y向絲桿2212以及一個(gè)Y向絲桿螺母2213,該Y向伺服電機(jī)2211、該Y向絲桿2212和該Y向絲桿螺母2213分別設(shè)置于該第四框架212,并且該Y向絲桿2212連接于該Y向伺服電機(jī)2211,該Y向絲桿螺母2213設(shè)置于該Y向絲桿2212,該Y向絲桿螺母2213連接于該偏航基座311,以使該Y向伺服電機(jī)2211驅(qū)動(dòng)該Y向絲桿2212和該Y向絲桿螺母2213帶動(dòng)該偏航基座31沿著Y向?qū)к?22運(yùn)動(dòng)。
具體地說(shuō),該X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)10通過(guò)該X向基座11和兩套X向驅(qū)動(dòng)單元12來(lái)實(shí)現(xiàn),該X向驅(qū)動(dòng)單元12是由該X向伺服電機(jī)1211驅(qū)動(dòng)該X向絲桿1212及該X向絲桿螺母1213帶動(dòng)該Y向基座211沿該X向?qū)к?22運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其中該X向基座11固定,且該X向基座11為一個(gè)內(nèi)空的矩形箱體,為其讓五自由度機(jī)構(gòu)提供安轉(zhuǎn)隔閡運(yùn)動(dòng)空間。在該X向基座11的兩側(cè),分別安裝兩個(gè)該X向驅(qū)動(dòng)單元12,將兩根該X向?qū)к?22布置在該X向基座11的內(nèi)側(cè),相應(yīng)的該X向絲桿1212安裝在該X向?qū)к?22旁邊,兩根該X向絲桿1212布置在該X向基座11的外側(cè)。每根該X向?qū)к?22上安裝三個(gè)該X向滑塊,每根該X向絲桿1212上安裝一個(gè)該絲桿螺母1213。該X向伺服電機(jī)1211帶動(dòng)該X向絲桿1212轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)其上的該絲桿螺母1213運(yùn)動(dòng),該絲桿螺母1213和該Y向基座21固定連接,以帶動(dòng)該Y向基座21沿著X向運(yùn)動(dòng)。
該Y向運(yùn)動(dòng)單元20由固定在該Y向基座21上的兩套該Y向驅(qū)動(dòng)單元22來(lái)實(shí)現(xiàn)的,該Y向驅(qū)動(dòng)單元22由固定在該Y向基座21上的兩套Y向驅(qū)動(dòng)組件組成的,由該Y向伺服電機(jī)2211驅(qū)動(dòng)該Y向絲桿2122帶動(dòng)偏航基座31沿著該Y向?qū)к?22運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)Y向運(yùn)動(dòng)的。該Y向基座21屬于內(nèi)空的矩形箱體,在該Y向基座21沿Y方向放置兩組該Y向驅(qū)動(dòng)單元22,兩根該Y向?qū)к?22平行安裝在該Y向基座21的內(nèi)側(cè),兩個(gè)該Y向絲桿2122安裝在該Y向?qū)к?22的旁邊,每根該Y向?qū)к?22上分別安裝兩個(gè)該Y向滑塊123,每根該Y向絲桿2122上安裝一個(gè)該Y向絲桿螺母2213。該Y向絲桿螺母2213與該偏航基座31固定連接,當(dāng)該Y向絲桿螺母2213沿著該Y向絲桿2122運(yùn)動(dòng)時(shí),該偏航基座31沿Y向移動(dòng)。該偏航基座31包括兩個(gè)偏航滑塊314,各個(gè)該偏航滑塊314分別一體地延伸于各個(gè)該第六框架312的下側(cè),各個(gè)該偏航滑塊314分別可滑動(dòng)地設(shè)置于各個(gè)該Y向絲桿2212。
優(yōu)選地,各個(gè)該X向絲桿1212分別對(duì)稱地設(shè)置于該X向基座11的各個(gè)該第一框架111的外側(cè),各個(gè)該X向?qū)к?22分別對(duì)稱地設(shè)置于該X向基座11的各個(gè)該第一框架111的內(nèi)側(cè),各個(gè)該Y向絲桿2212分別對(duì)稱地設(shè)置于各個(gè)該Y向基座21的各個(gè)該第四框架212的外側(cè),各個(gè)該Y向軌道222分別對(duì)稱地設(shè)置于該Y向基座21的各個(gè)該第四框架212的內(nèi)側(cè)。
如圖1和圖5,各個(gè)該第二驅(qū)動(dòng)單元43分別包括一個(gè)俯仰升沉驅(qū)動(dòng)組件431、一個(gè)俯仰升沉導(dǎo)軌432以及一個(gè)俯仰升沉滑塊433,各個(gè)該俯仰升沉驅(qū)動(dòng)組件431、各個(gè)該俯仰升沉導(dǎo)軌432以及各個(gè)該俯仰升沉滑塊433分別設(shè)置于該俯仰升沉基座41的兩側(cè),并且各個(gè)該俯仰升沉導(dǎo)軌432分別沿著該俯仰升沉基座41的高度方向延伸,各個(gè)該俯仰升沉滑塊433分別可滑動(dòng)地設(shè)置于各個(gè)該俯仰升沉導(dǎo)軌432,并且該俯仰升沉驅(qū)動(dòng)組件421得以驅(qū)動(dòng)該俯仰升沉滑塊433沿著該俯仰升沉導(dǎo)軌432形成的軌道運(yùn)動(dòng),各個(gè)該連接臂441的上端部分別設(shè)置于各個(gè)該俯仰升沉滑塊433。進(jìn)一步地,各個(gè)該俯仰升沉驅(qū)動(dòng)組件431分別包括一個(gè)俯仰升沉伺服電機(jī)4311以及一個(gè)俯仰升沉絲桿4312,各個(gè)該俯仰升沉絲桿4312分別對(duì)稱地設(shè)置于該俯仰升沉基座41的兩側(cè),并且各個(gè)該俯仰升沉絲桿4312上分別設(shè)置一個(gè)與該俯仰升沉滑塊433固定連接的螺母,該俯仰升沉絲桿4312連接于設(shè)置在該俯仰升沉基座41的該俯仰升沉伺服電機(jī)4311,以使該俯仰升沉伺服電機(jī)4311驅(qū)動(dòng)該俯仰升沉滑塊433沿著該俯仰升沉導(dǎo)軌432的延伸方向移動(dòng)。
以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,但該內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等,均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。