專利名稱：一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可動(dòng)操作平臺(tái)，具體涉及一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)。本發(fā)明可以應(yīng)用于軍事探測(cè)平臺(tái)，輕工業(yè)流水線，藝術(shù)展示平臺(tái)。
背景技術(shù)：
迄今為止，縮放機(jī)構(gòu)解決了質(zhì)量輕、變形能力等方面的問(wèn)題，縮放機(jī)構(gòu)主要針對(duì)能獲得大的機(jī)械變形(包括外觀形狀與尺寸大小)。無(wú)論是日程生活中或太空探索所使用的縮放機(jī)構(gòu)，基本以其巧妙的機(jī)械結(jié)構(gòu)將小型“壓實(shí)”狀態(tài)大變形為大型的“目標(biāo)構(gòu)型”狀態(tài)為目的，且縮放機(jī)構(gòu)有著便于存放、運(yùn)輸、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)?？蓜?dòng)平臺(tái)相對(duì)于靜平臺(tái)的位置、姿態(tài)與工作空間計(jì)算在并聯(lián)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)過(guò)大量的分析與研究，并綜合出了大量的機(jī)械構(gòu)型。少自由度并聯(lián)機(jī)器人由于驅(qū)動(dòng)件少、結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)低廉且較串聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度高等優(yōu)點(diǎn)具有較高的使用價(jià)值。如著名的六自由度stewart平臺(tái)，在飛行器模擬，輪胎測(cè)試機(jī)器等有著成熟應(yīng)用。但為獲得較好的負(fù)載性能、精度要求，使得并聯(lián)平臺(tái)的工作空間減小。目前，并聯(lián)機(jī)構(gòu)中的可動(dòng)平臺(tái)整體僅為一個(gè)結(jié)構(gòu)件，雖外觀造型不同，但仍以尺寸結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化為主。本發(fā)明結(jié)合了縮放機(jī)構(gòu)大縮放比與大的空間變形能力，將縮放機(jī)構(gòu)的連接桿設(shè)計(jì)成可伸縮連桿以及并聯(lián)機(jī)構(gòu)各種優(yōu)異性能，提出了一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，現(xiàn)有的可動(dòng)平臺(tái)整體僅為一個(gè)結(jié)構(gòu)件，雖外觀造型不同，但仍以尺寸結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化為主，且可動(dòng)平臺(tái)存在的工作空間偏小，平臺(tái)可擴(kuò)展能力單一的問(wèn)題。一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)包括機(jī)座，三根轉(zhuǎn)軸，三根驅(qū)動(dòng)桿，三個(gè)球槽，可動(dòng)的折疊與縮放平臺(tái)及它們的連接。三個(gè)電動(dòng)推桿分別以電機(jī)朝內(nèi)均布于機(jī)座的三個(gè)中心對(duì)稱均布的U型凸臺(tái)處，并通孔轉(zhuǎn)軸連接在一起，轉(zhuǎn)軸上的四個(gè)卡簧槽對(duì)應(yīng)安裝卡簧進(jìn)行軸向定位；電動(dòng)推桿的首端為輸出端，首端設(shè)有徑向通孔用以安裝螺栓；球槽圓柱端軸向設(shè)有圓形沉孔，徑向設(shè)有通孔用于安裝螺栓；三個(gè)電動(dòng)推桿的首端分別插入三個(gè)球槽圓柱端的沉孔中，且均通過(guò)螺栓固定連接；三個(gè)球槽的球端的內(nèi)球槽面分別與三個(gè)球軸的球端面鉸接在一起形成球鉸?？蓜?dòng)的折疊與縮放平臺(tái)包括六個(gè)可伸縮連桿A1、A2、A3、A4、A5、A6。其中，可伸縮連桿Al與A2通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，可伸縮連桿A2與A3以球軸的圓柱端作為轉(zhuǎn)軸連接成轉(zhuǎn)動(dòng)畐O，可伸縮連桿A3與A4通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接；可伸縮連桿A4與A5由球軸的圓柱端作為轉(zhuǎn)軸連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副；可伸縮連桿A5與A6由分別固定在此兩可伸縮連桿上的舵機(jī)與舵盤(pán)連接配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)；可伸縮連桿A6與Al由球軸的圓柱端作為轉(zhuǎn)軸連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副。本發(fā)明的有益效果，可動(dòng)平臺(tái)由六根可伸縮連桿通過(guò)一定的轉(zhuǎn)動(dòng)副扭角布局安裝，使得整個(gè)平臺(tái)不僅僅局限于一個(gè)結(jié)構(gòu)件，而是一個(gè)集實(shí)現(xiàn)平面縮放以及空間折疊于一身的可動(dòng)平臺(tái)，這樣不僅僅增加了平臺(tái)的工作空間，且擴(kuò)展了平臺(tái)更多功能，功能擴(kuò)展面板的安裝使得平臺(tái)的每根可伸縮連桿均可以做為一個(gè)子平臺(tái)進(jìn)行操作，且整個(gè)平臺(tái)的折疊僅需要單個(gè)自由度，六個(gè)可伸縮連桿分別配備一個(gè)驅(qū)動(dòng)使得機(jī)構(gòu)不僅在折疊后空間上可以實(shí)現(xiàn)伸縮，也可以在平面三角形時(shí)實(shí)現(xiàn)任意三角形的變換，整個(gè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，零件加工簡(jiǎn)單，組裝方便，可以用于軍事探測(cè)，輕工業(yè)流水線，藝術(shù)展示。


圖1 一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)2可動(dòng)折疊與縮放平臺(tái)結(jié)構(gòu)3驅(qū)動(dòng)桿與機(jī)座連接結(jié)構(gòu)4球鉸結(jié)構(gòu)5機(jī)座示意6可伸縮連桿Al結(jié)構(gòu)7末端連桿示意8首端孔左扭連桿示意9可伸縮連桿A2結(jié)構(gòu)10首端孔右扭連桿示意11可伸縮連桿A5結(jié)構(gòu)12舵機(jī)固定座連桿示意13可伸縮連桿A6結(jié)構(gòu)14舵盤(pán)固定座連桿圖15可伸縮連桿A5與A6驅(qū)動(dòng)安裝結(jié)構(gòu)16機(jī)構(gòu)的初始狀態(tài)-平臺(tái)三角形狀態(tài)I圖17可動(dòng)平臺(tái)內(nèi)折疊極限狀態(tài)圖18可動(dòng)平臺(tái)外翻中間過(guò)程狀態(tài)圖19可動(dòng)平臺(tái)三角形狀態(tài)2圖20可動(dòng)平臺(tái)外翻極限狀態(tài)圖21可動(dòng)平臺(tái)三角形一邊伸長(zhǎng)圖22可動(dòng)平臺(tái)三角形三邊均伸長(zhǎng)圖23可動(dòng)平臺(tái)內(nèi)折疊極限狀態(tài)且可伸縮連桿同時(shí)伸至最長(zhǎng)圖24可動(dòng)平臺(tái)內(nèi)折疊且可伸縮連桿同時(shí)伸至最長(zhǎng)并伴隨兩驅(qū)動(dòng)支鏈同時(shí)伸長(zhǎng)圖25可動(dòng)平臺(tái)外翻三角形狀態(tài)2且可伸縮連桿同時(shí)伸至最長(zhǎng)并配合不同的驅(qū)動(dòng)支鏈桿長(zhǎng)圖26可動(dòng)平臺(tái)外翻三角形狀態(tài)2且兩可伸縮連桿同時(shí)伸至最長(zhǎng)并配合不同的驅(qū)動(dòng)支鏈桿長(zhǎng)
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，如圖1、2、3所示，包括機(jī)座(1)，轉(zhuǎn)軸(2)、
(6)、(10)，驅(qū)動(dòng)桿(3)、(7)、(11)，球槽(4)、(8)、(12)，可動(dòng)折疊與縮放平臺(tái)(八)及它們的連接。如圖3所示，電動(dòng)推桿(3)的末端孔與機(jī)座(I)的U型凸臺(tái)(Ia)上的通孔由轉(zhuǎn)軸
(2)連接在一起，并通過(guò)轉(zhuǎn)軸(2)上的四個(gè)卡簧槽通過(guò)安裝卡簧(10)進(jìn)行軸向定位；如圖1所示，電動(dòng)推桿(3)的首端為輸出端，首端設(shè)有徑向通孔用以安裝螺栓；如圖4所示，球槽
(4)圓柱端(4a)軸向設(shè)有圓形沉孔，徑向設(shè)有通孔用于安裝螺栓；所述的電動(dòng)推桿(3)的首端直接插入球槽(4)圓柱端(4a)的沉孔中，且通過(guò)螺栓固定連接；球槽(4)的球端(4b)的內(nèi)球槽面與球軸(5)的球端面(5b)鉸接在一起形成球鉸。如圖5所示，機(jī)座(I)上設(shè)有三個(gè)中心對(duì)稱布置的U型凸臺(tái)(la)、(lb)、(Ic);電動(dòng)推桿(7)、(11)與機(jī)座(I)的連接方式和電動(dòng)推桿(3)與機(jī)座(I)的連接方式相同，電動(dòng)推桿(7)、(11)與球槽(4)的連接方式和電動(dòng)推桿(3)球槽(4)的連接方式相同。球槽(4)、(8)、(12)分別與球軸(5)、(9)、(13)配合構(gòu)成球鉸。如圖2所示，可動(dòng)折疊與縮放平臺(tái)(A)包括六個(gè)可伸縮連桿(Al)、(A2)、(A3)、(八4)、(45)、(46);所述的可伸縮連桿(41)與(42)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，可伸縮連桿(42)與(八3)以球軸(9 )的圓柱端(9a)作為轉(zhuǎn)軸連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副，可伸縮連桿(A3 )與(A4 )通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接；可伸縮連桿(A4)與(A5)由球軸(13)的圓柱端(13a)作為轉(zhuǎn)軸連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副；可伸縮連桿(A5 )與(A6 )由分別固定在此兩可伸縮連桿上的舵機(jī)(22 )與舵盤(pán)(21)連接配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)；可伸縮連桿(A6)與(Al)由球軸(5)的圓柱端(5a)作為轉(zhuǎn)軸連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副。所述的可伸縮連桿(Al)如圖6所示，包括末端連桿(15)、電動(dòng)推桿(16)、寬固定扣件(17)、功能擴(kuò)展面板(18)、窄固定扣件(19)、首端孔左扭連桿(24)。如圖7所示，末端連桿(15)末端設(shè)有長(zhǎng)方形沉孔(15d)，側(cè)面設(shè)有通孔(15c)用以安裝螺栓；如圖8所示，首端孔左扭連桿(24)首端平臺(tái)設(shè)有通孔(24a)，末端設(shè)有圓形沉孔(24d)，軸末端徑向與通孔(24a)軸線成逆時(shí)針30°方向處設(shè)有通孔(24c)用于螺栓固定連接。如圖6所示，電動(dòng)推桿(16)的首端為輸出端，首端設(shè)有徑向通孔用以安裝螺栓，末端為固定端設(shè)有通孔用以安裝螺栓；將電動(dòng)推桿(16)末端凸臺(tái)插入末端連桿(15)的長(zhǎng)方形沉孔(15d)中同時(shí)保證末端連桿(15)的平面(15b)正背對(duì)于電動(dòng)推桿(16)的電機(jī)(16a)，再通過(guò)螺栓固定連接；將電動(dòng)推桿(16)首端插入首端連桿(24)的沉孔(24d)中的同時(shí)保證首端連桿(24)的末端面(24e)與電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16c)平行，再通過(guò)螺栓固定連接；功能擴(kuò)展面板(18)平行于電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16c)且位于此面上方，并與電動(dòng)推桿(16)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16a)的外圓端面及推桿套筒(16b)的外圓端面使用寬固定扣件(17)及窄固定扣件(19)通過(guò)螺栓緊固于電動(dòng)推桿(16)上，寬固定扣件(17)同時(shí)與電動(dòng)推桿(16)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16a)的外圓端面及推桿套筒(16b)的外圓端面扣緊，窄固定扣件(19)僅與電動(dòng)推桿
(16)的推桿套筒(16b)的外圓端面扣緊。所述的可伸縮連桿(A2)如圖9所示，包括末端連桿(15)、電動(dòng)推桿(16)、寬固定扣件(17 )、功能擴(kuò)展面板(18 )、窄固定扣件(19 )、首端孔右扭連桿(25 )。如圖10所示，首端孔右扭連桿(25)首端平臺(tái)設(shè)有通孔(25a)，末端設(shè)有圓形沉孔(25d)，軸末端徑向與通孔(24a)軸線成順時(shí)針30°方向處設(shè)有通孔(25c)用于螺栓固定連接。如圖9所示，所述的可伸縮連桿(A2)，將電動(dòng)推桿(16)首端插入首端連桿(25)的沉孔(25d)中同時(shí)保證首端連桿(25)的末端面(25e)與電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16d)平行，再通過(guò)螺栓固定連接；功能擴(kuò)展面板(18)平行于電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16d)且位于此面下方，并與電動(dòng)推桿(16)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16a)的外圓端面及推桿套筒(16b)的外圓端面使用寬固定扣件(17)及窄固定扣件(19)通過(guò)螺栓緊固于電動(dòng)推桿(16)上。所述的可伸縮連桿(A3)與(Al)的組成構(gòu)件及裝配關(guān)系相同，所述的可伸縮連桿(A4)與(A2)的結(jié)構(gòu)桿件及裝配關(guān)系相同。所述的可伸縮連桿(A5)如圖11所示，包括舵機(jī)(22)、舵機(jī)固定座連桿(23)、電動(dòng)推桿(16)、寬固定扣件(17)、功能擴(kuò)展面板(18)、窄固定扣件(19)、首端孔左扭連桿(24)。如圖12所示，所述的舵機(jī)固定座連桿(23)末端長(zhǎng)方形沉孔(23d)，用于安裝螺栓的側(cè)面通孔(23c)的結(jié)構(gòu)尺寸以及階梯孔(23a)所處的位置與末端連桿(15)中對(duì)應(yīng)的特征相同，四個(gè)階梯孔(23e)作為螺栓安裝孔與舵機(jī)(22)的四個(gè)通孔配合，且螺栓從平面(23b)插入至階梯孔(23e)中。如圖11所示，所述的可伸縮連桿(A5)的裝配僅將可伸縮連桿(Al)組成構(gòu)件及裝配關(guān)系中的末端連桿(15)換成舵機(jī)固定座連桿(23)并配合安裝上舵機(jī)(22)。其中，舵機(jī)
(22)的軸(22a)于平面(23f)下方插入舵機(jī)固定座連桿(23)的階梯孔(23a)中，并通過(guò)舵機(jī)(22)上的四個(gè)安裝固定孔(22c)與舵機(jī)固定座連桿(23)上的四個(gè)階梯孔(23e)由螺栓固定連接。所述的可伸縮連桿(A6)如圖13所示，包括末端連桿(15)、電動(dòng)推桿(16)、寬固定扣件(17)、功能擴(kuò)展面板(18)、窄固定扣件(19)、舵盤(pán)固定座連桿(20)、舵盤(pán)(21)。如圖14所示，所述的舵盤(pán)固定座連桿(20)末端圓柱形沉孔(20d)，用于安裝螺栓的側(cè)面通孔(20c)的結(jié)構(gòu)尺寸以及階梯孔(20a)所處的位置與首端孔右扭連桿(25)中對(duì)應(yīng)的特征相同，階梯孔(20e)作為螺栓安裝孔與舵盤(pán)(21)的通孔(21a)配合，且螺栓從平面(21b)插入至階梯孔(20e)中，平面(20f)用以貼合舵盤(pán)平面。如圖13所示，所述的可伸縮連桿(A6)的裝配僅將可伸縮連桿(A2)組成構(gòu)件及裝配關(guān)系中的末端連桿(25 )換成舵盤(pán)固定座連桿(20 )并配合安裝上舵盤(pán)(21)。其中，舵盤(pán)
(21)的軸(21c)于平面(20f)下方插入舵盤(pán)固定座連桿(20)的通孔(20a)中，并通過(guò)舵盤(pán)
(21)上的安裝固定孔(21a)與舵盤(pán)固定座連桿(20)上的階梯孔(20e)由螺栓固定連接。如圖15所示，所述的可伸縮連桿(A5)與(A6)由可伸縮連桿(A5)中帶內(nèi)齒的舵盤(pán)孔(21c)與可伸縮連桿(A6)中帶外齒輪的舵機(jī)軸(22a)扣合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，并通過(guò)舵盤(pán)階梯孔(21b)擰入螺釘?shù)蕉鏅C(jī)軸內(nèi)螺紋(22b)內(nèi)進(jìn)行軸向固定。具體的使用方法:如圖16所示，一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)的頂平臺(tái)的六根可伸縮連桿上的電動(dòng)推桿與三條驅(qū)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)推桿都保持在原長(zhǎng)，舵機(jī)的保證可伸縮連桿(A5)與(A6)成180°時(shí)，整個(gè)機(jī)構(gòu)處于運(yùn)動(dòng)的初始狀態(tài)，六根可伸縮連桿軸線共面。
在圖16機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的初始狀態(tài)下，鎖定六根可伸縮連桿上的電動(dòng)推桿不動(dòng)，則平臺(tái)變?yōu)橐粋€(gè)自由度的空間折疊機(jī)構(gòu)。如圖17所示，使舵機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，控制可伸縮連桿(A5)與(A6)角度不斷縮小，直至圖17平臺(tái)處于折疊最小狀態(tài)。如圖18所示，在圖16機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的初始狀態(tài)下，使舵機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，控制可伸縮連桿(A5)與(A6)角度不斷增大，直至圖18平臺(tái)處于外翻的一個(gè)中間過(guò)程。如圖19所示，在圖18的基礎(chǔ)上，舵機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，控制可伸縮連桿(A5)與(A6)角度繼續(xù)增大，直至如圖19所示，六根可伸縮連桿軸線共面，可伸縮連桿(Al)與(A2)成180° ,前一狀態(tài)下三角形平臺(tái)的頂點(diǎn)轉(zhuǎn)換為此狀態(tài)的中點(diǎn)，而中點(diǎn)則轉(zhuǎn)換為上一狀態(tài)的頂點(diǎn)。如圖20所示，在圖19的基礎(chǔ)上，舵機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，控制可伸縮連桿(A5)與(A6)角度繼續(xù)不斷增大，直至如圖20所示，平臺(tái)外翻至極限位置，此時(shí)三個(gè)球軸距離最近。在圖16機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的初始狀態(tài)下，鎖定舵機(jī)轉(zhuǎn)角不變，且控制可伸縮連桿(A5)與(A6)角度保持為180°，因平臺(tái)上三個(gè)頂點(diǎn)軸線互相平行且均垂直于平臺(tái)平臺(tái)，則此時(shí)，平臺(tái)變?yōu)橐粋€(gè)三個(gè)自由度的伸縮機(jī)構(gòu)，其中每條邊的伸縮由兩個(gè)電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)，每條邊的伸縮量不同可使得平臺(tái)形成不同形狀的三角形。如圖21所示為可伸縮連桿(Al)與(A2)上的電動(dòng)推桿伸展至最長(zhǎng)，其余四個(gè)推桿保持不變，且驅(qū)動(dòng)支鏈上的三個(gè)電動(dòng)推桿伸長(zhǎng)至圖示相同長(zhǎng)度時(shí)，機(jī)構(gòu)所處的構(gòu)型狀態(tài)。如圖22所示為六根可伸縮連桿上的所有電動(dòng)推桿均伸展至最長(zhǎng)時(shí)，機(jī)構(gòu)所處的構(gòu)型狀態(tài)。如圖23所示為在圖17機(jī)構(gòu)構(gòu)型狀態(tài)下，將六根可伸縮連桿上的電動(dòng)推桿同步伸長(zhǎng)至最長(zhǎng)，且驅(qū)動(dòng)支鏈上的三個(gè)電動(dòng)推桿伸長(zhǎng)至圖示相同長(zhǎng)度時(shí)，機(jī)構(gòu)所處的構(gòu)型狀態(tài)。如圖24所示為在圖23的基礎(chǔ)上繼續(xù)伸長(zhǎng)電動(dòng)推桿(7)與(11)至圖示長(zhǎng)度時(shí)，平臺(tái)的位姿。如圖25所示為圖19的基礎(chǔ)上，舵機(jī)角度鎖定，且將六根可伸縮連桿上的電動(dòng)推桿均同步伸長(zhǎng)至最長(zhǎng)后，驅(qū)動(dòng)支鏈上電動(dòng)推桿處于不同長(zhǎng)度配合時(shí)平臺(tái)的位姿。如圖26所示為圖25的基礎(chǔ)上將可伸縮連桿(A2)與(A3)上的電動(dòng)推桿縮回至最短狀態(tài)時(shí)平臺(tái)的位姿。
權(quán)利要求
1.一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，其特征在于:可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)包括機(jī)座I，第一轉(zhuǎn)軸(2)、第二轉(zhuǎn)軸(6)、第三轉(zhuǎn)軸(10),第一支鏈電動(dòng)推桿(3)、第二支鏈電動(dòng)推桿(7)、第三支鏈電動(dòng)推桿(11)，第一球槽(4)、第二球槽(8)、第三球槽(12)，可動(dòng)的折疊與縮放平臺(tái)A ； 機(jī)座(I)上設(shè)有三個(gè)中心對(duì)稱布置的U型凸臺(tái)la、lb、Ic ； 第一支鏈電動(dòng)推桿(3)的末端孔與機(jī)座(I)的U型凸臺(tái)Ia上的通孔由第一轉(zhuǎn)軸(2)連接在一起，并通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸(2)上的四個(gè)卡簧槽通過(guò)安裝卡簧(14)進(jìn)行軸向定位； 第一支鏈電動(dòng)推桿(3)的首端為輸出端，首端設(shè)有徑向通孔用以安裝螺栓；第一球槽(4)圓柱端(4a)軸向設(shè)有圓形沉孔，徑向設(shè)有通孔用于安裝螺栓； 所述的第一支鏈電動(dòng)推桿(3)的首端直接插入第一球槽(4)圓柱端(4a)的沉孔中，且通過(guò)螺栓固定連接； 第一球槽(4)的球端(4b)的內(nèi)球槽面與第一球軸(5)的球端面(5b)鉸接在一起形成球鉸； 第二支鏈電動(dòng)推桿(7)、第三支鏈電動(dòng)推桿(11)與機(jī)座(I)的連接方式和第一支鏈電動(dòng)推桿(3)與機(jī)座(I)的連接方式相同，第二支鏈電動(dòng)推桿(7)、第三支鏈電動(dòng)推桿(11)分別與第二球槽(8 )、第三球槽(12 )的連接方式和第一支鏈電動(dòng)推桿(3 )與第一球槽(4 )的連接方式相同； 第一球槽(4)、第二球槽(8 )、第三球槽(12 )分別與第一球軸(5 )、第二球軸(9 )、第三球軸(13)配合構(gòu)成三對(duì)球鉸； 可動(dòng)的折疊與縮放平臺(tái)(4)包括六個(gè)可伸縮連桿413233、443536 ;所述的可伸縮連桿Al與可伸縮連桿A2通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，可伸縮連桿A2與可伸縮連桿A3以第二球軸(9)的圓柱端(9a)作為轉(zhuǎn)軸連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副，可伸縮連桿A3與可伸縮連桿A4通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接；可伸縮連桿A4與可伸縮連桿A5由第三球軸(13)的圓柱端(13a)作為轉(zhuǎn)軸連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副；可伸縮連桿A5與可伸縮連桿A6由分別固定在此兩可伸縮連桿上的舵機(jī)(22)與舵盤(pán)(21)連接配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)；可伸縮連桿A6與可伸縮連桿Al由第一球軸(5)的圓柱端(5a)作為轉(zhuǎn)軸連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，其特征在于:所述的可伸縮連桿Al，包括末端連桿(15)、平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)、寬固定扣件(17)、功能擴(kuò)展面板(18)、窄固定扣件(19)、首端孔左扭連桿(24)； 末端連桿(15)末端設(shè)有長(zhǎng)方形沉孔(15d)，側(cè)面設(shè)有通孔(15c)用以安裝螺栓； 首端孔左扭連桿(24)首端平臺(tái)設(shè)有通孔(24a)，末端設(shè)有圓形沉孔(24d)，軸末端徑向與通孔(24a)軸線成逆時(shí)針30°方向處設(shè)有通孔(24c)用于螺栓固定連接； 平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的首端為輸出端，首端設(shè)有徑向通孔用以安裝螺栓，末端為固定端設(shè)有通孔用以安裝螺栓； 將平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)末端凸臺(tái)插入末端連桿(15)的長(zhǎng)方形沉孔(15d)中同時(shí)保證末端連桿(15)的平面(15b)正背對(duì)于平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的電機(jī)(16a)，再通過(guò)螺栓固定連接； 將平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)首端插入首端連桿(24)的沉孔(24d)中的同時(shí)保證首端連桿(24)的末端面(24e)與電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16c)平行，再通過(guò)螺栓固定連接；功能擴(kuò)展面板(18)平行于電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16c)且位于此面上方，并與平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16a)的外圓端面及推桿套筒(16b)的外圓端面分別使用寬固定扣件(17)及窄固定扣件(19)通過(guò)螺栓緊固于平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)上，寬固定扣件(17)同時(shí)與平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16a)的外圓端面及推桿套筒(16b)的外圓端面扣緊，窄固定扣件(19)僅與平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的推桿套筒(16b)的外圓端面扣緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，其特征在于:所述的可伸縮連桿A2，包括末端連桿(15)、平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)、寬固定扣件(17)、功能擴(kuò)展面板(18)、窄固定扣件(19)、首端孔右扭連桿(25)； 首端孔右扭連桿(25)首端平臺(tái)設(shè)有通孔(25a)，末端設(shè)有圓形沉孔(25d)，軸末端徑向與通孔(25a)軸線成順時(shí)針30°方向處設(shè)有通孔(25c)用于螺栓固定連接； 所述的可伸縮連桿A2，將平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)首端插入首端連桿(25)的沉孔(25d)中同時(shí)保證首端連桿(25)的末端面(25e)與電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16d)平行，再通過(guò)螺栓固定連接；功能擴(kuò)展面板(18)平行于電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16d)且位于此面下方，并與平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16a)的外圓端面及推桿套筒(16b)的外圓端面使用寬固定扣件(17)及窄固定扣件(19)通過(guò)螺栓緊固于平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，其特征在于:所述的可伸縮連桿A3，包括末端連桿(15)、平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)、寬固定扣件(17)、功能擴(kuò)展面板(18)、窄固定扣件(19)、首端孔左扭連桿(24)； 末端連桿(15)末端設(shè)有長(zhǎng)方形沉 孔(15d)，側(cè)面設(shè)有通孔(15c)用以安裝螺栓； 首端孔左扭連桿(24)首端平臺(tái)設(shè)有通孔(24a)，末端設(shè)有圓形沉孔(24d)，軸末端徑向與通孔(24a)軸線成逆時(shí)針30°方向處設(shè)有通孔(24c)用于螺栓固定連接； 平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的首端為輸出端，首端設(shè)有徑向通孔用以安裝螺栓，末端為固定端設(shè)有通孔用以安裝螺栓； 將平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)末端凸臺(tái)插入末端連桿(15)的長(zhǎng)方形沉孔(15d)中同時(shí)保證末端連桿(15)的平面(15b)正背對(duì)于平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的電機(jī)(16a)，再通過(guò)螺栓固定連接； 將平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)首端插入首端連桿(24)的沉孔(24d)中的同時(shí)保證首端連桿(24)的末端面(24e)與電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16c)平行，再通過(guò)螺栓固定連接； 功能擴(kuò)展面板(18)平行于電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16c)且位于此面上方，并與平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16a)的外圓端面及推桿套筒(16b)的外圓端面分別使用寬固定扣件(17)及窄固定扣件(19)通過(guò)螺栓緊固于平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)上，寬固定扣件(17)同時(shí)與平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16a)的外圓端面及推桿套筒(16b)的外圓端面扣緊，窄固定扣件(19)僅與平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的推桿套筒(16b)的外圓端面扣緊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，其特征在于:所述的可伸縮連桿A4，包括末端連桿(15)、平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)、寬固定扣件(17)、功能擴(kuò)展面板(18)、窄固定扣件(19)、首端孔右扭連桿(25)； 首端孔右扭連桿(25)首端平臺(tái)設(shè)有通孔(25a)，末端設(shè)有圓形沉孔(25d)，軸末端徑向與通孔(25a)軸線成順時(shí)針30°方向處設(shè)有通孔(25c)用于螺栓固定連接； 所述的可伸縮連桿A4，將平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)首端插入首端連桿(25)的沉孔(25d)中同時(shí)保證首端連桿(25)的末端面(25e)與電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16d)平行，再通過(guò)螺栓固定連接；功能擴(kuò)展面板(18)平行于電動(dòng)推桿末端凸臺(tái)面(16d)且位于此面下方，并與平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16a)的外圓端面及推桿套筒(16b)的外圓端面使用寬固定扣件(17)及窄固定扣件(19)通過(guò)螺栓緊固于平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，其特征在于:所述的可伸縮連桿A5包括舵機(jī)(22)、舵機(jī)固定座連桿(23)、平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)、寬固定扣件(17)、功能擴(kuò)展面板(18)、窄固定扣件(19)、首端孔左扭連桿(24); 所述的舵機(jī)固定座連桿(23)末端設(shè)有長(zhǎng)方形沉孔(23d)，用于安裝螺栓的側(cè)面通孔(23c)的結(jié)構(gòu)尺寸與位置關(guān)系以及用于插入舵機(jī)軸的階梯孔(23a)相對(duì)側(cè)面通孔(23c)所處的位置均與末端連桿(15)上對(duì)應(yīng)的特征相同，四個(gè)階梯孔(23e)作為螺栓安裝孔與舵機(jī)(22)的四個(gè)通孔配合，且螺栓從平面(23b)插入至階梯孔(23e)中； 所述的可伸縮連桿A5的裝配僅將可伸縮連桿Al組成構(gòu)件及裝配關(guān)系中的末端連桿(15)換成舵機(jī)固定座連桿(23)并配合安裝上舵機(jī)(22);其中，舵機(jī)(22)的軸(22a)于平面(23f)下方插入舵機(jī)固定座連桿(23)的階梯孔(23a)中，并通過(guò)舵機(jī)(22)上的四個(gè)安裝固定孔(22c)與舵機(jī)固定座連桿(23)上的四個(gè)階梯孔(23e)由螺栓固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，其特征在于:所述的可伸縮連桿A6包括末端連桿(15)、平臺(tái)電動(dòng)推桿(16)、寬固定扣件(17)、功能擴(kuò)展面板(18)、窄固定扣件(19)、舵盤(pán)固定座連桿(20)、舵盤(pán)(21)； 所述的舵盤(pán)固定座連桿(20)末端圓柱形沉孔(20d)，用于安裝螺栓的側(cè)面通孔(20c)的結(jié)構(gòu)尺寸以及 階梯孔(20a)所處的位置與首端孔右扭連桿(25)中對(duì)應(yīng)的特征相同，階梯孔(20e)作為螺栓安裝孔與舵盤(pán)(21)的通孔(21a)配合，且螺栓從平面(21b)插入至階梯孔(20e)中，平面(20f)用以貼合舵盤(pán)平面； 所述的可伸縮連桿A6的裝配僅將可伸縮連桿A2組成構(gòu)件及裝配關(guān)系中的末端連桿(25)換成舵盤(pán)固定座連桿(20)并配合安裝上舵盤(pán)(21);其中，舵盤(pán)(21)的圓柱凸臺(tái)(21c)于平面(20f)下方插入舵盤(pán)固定座連桿(20)的通孔(20a)中，并通過(guò)舵盤(pán)(21)上的安裝固定孔(21a)與舵盤(pán)固定座連桿(20)上的階梯孔(20e)由螺栓固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，其特征在于:所述的可伸縮連桿A5與可伸縮連桿A6由可伸縮連桿A5中帶內(nèi)齒的舵盤(pán)孔(21c)與可伸縮連桿A6中帶外齒輪的舵機(jī)軸(22a)扣合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，并通過(guò)舵盤(pán)階梯孔(21b)擰入螺釘?shù)蕉鏅C(jī)軸內(nèi)螺紋(22b )內(nèi)進(jìn)行軸向固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，其特征在于: 平臺(tái)折疊采用的舵機(jī)(22)作為轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)可以換成可生成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的普通電機(jī)，電機(jī)軸向再由頂絲進(jìn)行固定； 轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的位置可以任意選擇除去配備三個(gè)球軸后剩余的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副之一進(jìn)行配置驅(qū)動(dòng)； 可動(dòng)的折疊與縮放平臺(tái)A上的直線驅(qū)動(dòng)器可以換做氣缸、液壓缸以及剪叉式驅(qū)動(dòng)均不影響直線輸出的效果； 在鎖定舵機(jī)(22)使六根可伸縮連桿保持在同一平面，且同時(shí)保證可伸縮連桿Al與可伸縮連桿A2，可伸縮連桿A3與可伸縮連桿A4，可伸縮連桿A5與可伸縮連桿A6成角度180°時(shí)，六根可伸縮連桿的伸縮長(zhǎng)度各自隨意變化可使得可動(dòng)的折疊與縮放平臺(tái)A變成不同形狀的三角形，此時(shí)，球鉸連接在三角形三個(gè)頂點(diǎn)上，整體可以作為一種可動(dòng)的縮放平臺(tái)使用； 在鎖定舵機(jī)(22)使六根可伸縮連桿保持在同一平面，且同時(shí)保證可伸縮連桿A2與可伸縮連桿A3，可伸縮連桿A4與可伸縮連桿A5，可伸縮連桿A6與可伸縮連桿Al成角度180°時(shí)，六根可伸縮連桿的伸縮長(zhǎng)度各自隨意變化可使得可動(dòng)的折疊與縮放平臺(tái)A變成不同形狀的三角形，此時(shí)，球鉸連接在三角形三條邊上，整體可以作為一種可動(dòng)的縮放平臺(tái)使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-7所述的一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，其特征在于:所述的六根可伸縮連桿上連接電動(dòng)推桿首端的連桿，分別將可伸縮連桿Al、可伸縮連桿A3、可伸縮連桿A5中順時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°的兩個(gè)首端孔左扭連桿(24)以及舵機(jī)固定座連桿(23)同時(shí)加工成逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°，并同時(shí)將可伸縮連桿A2、可伸縮連桿A4、可伸縮連桿A6中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°的兩個(gè)首端孔右扭連桿(25)以及舵盤(pán)固定座連桿(21)同時(shí)加工成順時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°時(shí)，整個(gè)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)效果將不會(huì)發(fā)生變化； 所述的六根可伸縮連桿 上 均固定于電動(dòng)推桿上的功能擴(kuò)展面板(18)，可動(dòng)的折疊與縮放平臺(tái)A上的功能擴(kuò)展面板(18)可以根據(jù)需求各自安裝機(jī)械臂、攝像頭、傳感器，或者作為工業(yè)生產(chǎn)線上某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的傳輸平臺(tái)。
全文摘要
一種可折疊可縮放多功能操作平臺(tái)，包括機(jī)座(1)，三根驅(qū)動(dòng)桿(3、7、11)，三個(gè)球鉸連接(4)和(5)、(8)和(9)、(12)和(13)，可動(dòng)的折疊與縮放平臺(tái)(A)及它們的連接。三根驅(qū)動(dòng)桿末端與機(jī)座分別由轉(zhuǎn)軸連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副并由卡簧軸向固定，首端由球鉸與可動(dòng)平臺(tái)連接?？缮炜s連桿(A1)與(A2)，(A3)與(A4)分別由轉(zhuǎn)銷(xiāo)連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副，可伸縮連桿(A2)與(A3)，(A4)與(A5)及(A6)與(A1)分別由球軸(9)、(13)、(5)的圓柱端作為轉(zhuǎn)軸連接成轉(zhuǎn)動(dòng)副，可伸縮連桿(A5)與(A6)由舵機(jī)與舵盤(pán)配合成轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，成本低廉，易于加工制造?？梢杂糜谲娛绿綔y(cè)，輕工業(yè)流水線，飛行模擬器平臺(tái)，藝術(shù)展示。
文檔編號(hào)B25J9/00GK103144099SQ20131008815
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者姚燕安, 丁萬(wàn), 田耀斌 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)