本實(shí)用新型涉及一種輕載型運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，屬于自動(dòng)化控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

多軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可以按照需求在給定運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)多自由度運(yùn)動(dòng)，達(dá)到預(yù)計(jì)位姿，在工業(yè)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛，尤其在汽車、飛機(jī)、船舶和娛樂設(shè)施等運(yùn)動(dòng)模擬方面，多軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)已經(jīng)成為必不可少的動(dòng)態(tài)仿真設(shè)備。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式的種類繁多，根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)可對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行不同的分類。按運(yùn)動(dòng)平臺(tái)具有的自由度個(gè)數(shù)，可分為單自由度、二自由度、三自由度、四自由度、五自由度、六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)；按運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式，可分為串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種。

在目前的生產(chǎn)過程中，當(dāng)有些特殊的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)不需要快速的運(yùn)動(dòng)或者不需要大的載荷時(shí)，如何去設(shè)計(jì)一種符合該種運(yùn)動(dòng)環(huán)境的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種輕載型運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)能有效降低平臺(tái)的生產(chǎn)成本，并且為輕載型平臺(tái)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種輕載型運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括上、下平臺(tái)和電動(dòng)推桿，所述電動(dòng)推桿兩端分別通過萬向節(jié)聯(lián)軸器將所述上、下平臺(tái)連接在一起形成平臺(tái)主體；所述下平臺(tái)上還設(shè)置有控制卡和空氣開關(guān)，所述控制卡用于控制電動(dòng)推桿的動(dòng)作。

作為優(yōu)選，所述電動(dòng)推桿設(shè)置有六個(gè)，且每個(gè)電動(dòng)推桿均由推桿和電機(jī)組成；所述電機(jī)設(shè)置在推桿上，并與外部控制卡連接，控制卡驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，完成上平臺(tái)在三維空間的六個(gè)自由度(X，Y，Z，α，β，γ)的運(yùn)動(dòng)，從而可以模擬出各種空間運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。

作為優(yōu)選，所述上、下平臺(tái)由六邊形鋁質(zhì)框架以及六邊形亞克力面板組成，鋁質(zhì)框架機(jī)械性能好、承載能力大、防腐蝕，用戶可根據(jù)實(shí)際需要自由設(shè)計(jì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)和形狀。亞克力板耐候性及耐酸堿性能好，不會(huì)因長年累月的日曬雨淋而產(chǎn)生泛黃水解的現(xiàn)象，壽命長，透光性佳，抗沖擊強(qiáng)，可塑性強(qiáng)，絕緣性能優(yōu)良，適合各種電器設(shè)備。

作為優(yōu)選，每個(gè)所述電動(dòng)推桿分別帶有獨(dú)立的電流檢測(cè)電路，所述電流檢測(cè)電路采用霍爾電流傳感器作為電動(dòng)推桿的電流檢測(cè)通道；且所述霍爾電流傳感器設(shè)置在控制卡內(nèi)。所述霍爾電流傳感器采用ACS715芯片，所述控制卡內(nèi)置有六個(gè)ACS715芯片，六個(gè)所述ACS715芯片分別連接至電機(jī)，用于檢測(cè)平臺(tái)的負(fù)載率、電動(dòng)推桿是否處于堵轉(zhuǎn)等狀態(tài)，這樣無需再電動(dòng)推桿上安裝電子尺即可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)位置反饋，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

本實(shí)用新型的有益效果：本輕載型運(yùn)動(dòng)平臺(tái)看可驅(qū)動(dòng)六通道直流無刷電機(jī)，每個(gè)電機(jī)最大功率為100W，每個(gè)通道均帶獨(dú)立的電流檢測(cè)電路?？蓹z測(cè)到平臺(tái)的負(fù)載率、電推桿是否處于堵轉(zhuǎn)等狀態(tài)，每個(gè)通道都帶有電機(jī)編碼器AB相信號(hào)脈沖檢測(cè)功能，這樣無需在電推桿上安裝電子尺即可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)位置反饋，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。兩路開關(guān)量信號(hào)檢測(cè)可以作為平臺(tái)狀態(tài)輸入控制和急停、靜止等功能。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為控制卡與電動(dòng)推桿的連接關(guān)系圖；

圖3為霍爾電流傳感器的引腳分布圖；

其中：1.上平臺(tái)，2.下平臺(tái)，3.電動(dòng)推桿，3-1.推桿，3-2.電機(jī)，4.萬向節(jié)聯(lián)軸器，5.控制卡，6.空氣開關(guān)，7.ACS715芯片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，公開了一種輕載型運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括上、下平臺(tái)1和2和電動(dòng)推桿3，所述電動(dòng)推桿3兩端分別通過萬向節(jié)聯(lián)軸器4將所述上、下平臺(tái)連接在一起形成平臺(tái)主體；所述下平臺(tái)2上還設(shè)置有控制卡5和空氣開關(guān)6，所述控制卡5用于控制電動(dòng)推桿3的動(dòng)作。

所述電動(dòng)推桿3設(shè)置有六個(gè)，且每個(gè)電動(dòng)推桿3均由推桿3-1和電機(jī)3-2組成；所述電機(jī)3-2設(shè)置在推桿上，并與外部控制卡5連接，控制卡5驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，完成上平臺(tái)在三維空間的六個(gè)自由度(X，Y，Z，α，β，γ)的運(yùn)動(dòng)，從而可以模擬出各種空間運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。本平臺(tái)有六種運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，X軸是實(shí)現(xiàn)左右方向平移，Y軸實(shí)現(xiàn)前后方向平移，Z軸實(shí)現(xiàn)上下平移，α繞X軸旋轉(zhuǎn)，β繞Y軸旋轉(zhuǎn)，γ繞Z軸旋轉(zhuǎn)。

所述上、下平臺(tái)1和2由六邊形鋁質(zhì)框架以及六邊形亞克力面板組成，鋁質(zhì)框架機(jī)械性能好、承載能力大、防腐蝕，用戶可根據(jù)實(shí)際需要自由設(shè)計(jì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)和形狀。亞克力板耐候性及耐酸堿性能好，不會(huì)因長年累月的日曬雨淋而產(chǎn)生泛黃水解的現(xiàn)象，壽命長，透光性佳，抗沖擊強(qiáng)，可塑性強(qiáng)，絕緣性能優(yōu)良，適合各種電器設(shè)備。

如圖2所示，每個(gè)所述電動(dòng)推桿3分別帶有獨(dú)立的電流檢測(cè)電路，所述電流檢測(cè)電路采用霍爾電流傳感器作為電動(dòng)推桿的電流檢測(cè)通道；而且本專利的控制卡是電動(dòng)推桿型平臺(tái)專用的控制板，可驅(qū)動(dòng)六通道9-12V直流無刷電機(jī)，每個(gè)電機(jī)最大功率為100W。

所述霍爾電流傳感器采用ACS715芯片7，所述控制卡5內(nèi)置有六個(gè)ACS715芯片7，六個(gè)所述ACS715芯片分別連接至電機(jī)。由于每個(gè)通道均帶有獨(dú)立的電流檢測(cè)電路，因此，可檢測(cè)到平臺(tái)的負(fù)載率，電動(dòng)推桿是否處于堵轉(zhuǎn)等狀態(tài)；每個(gè)通道都帶有電機(jī)編碼AB相信號(hào)脈沖檢測(cè)功能，這樣無需在電動(dòng)推桿上安裝電子尺即可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)位置反饋，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。開關(guān)電源負(fù)責(zé)給空氣開關(guān)6和控制卡5供電。

空氣開關(guān)6的兩路開關(guān)量信號(hào)檢測(cè)可以作為平臺(tái)狀態(tài)輸入控制和急停、靜止等功能。通過燒錄進(jìn)去的程序來控制實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自由度的動(dòng)作。

如圖3所示，霍爾傳感器的工作原理為：電動(dòng)推桿3電機(jī)電流流過IP+端(引腳1和2)時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)，ACS715芯片內(nèi)部霍爾元件根據(jù)磁場(chǎng)感應(yīng)出一個(gè)線性電壓信號(hào)，經(jīng)過內(nèi)部的放大過濾與斬波電路，輸出一個(gè)電壓信號(hào)Vout，通過比較電壓信號(hào)的大小，從而檢測(cè)電路負(fù)載率。

平臺(tái)工作原理：該平臺(tái)是三/六自由度電動(dòng)推桿平臺(tái)控制器，適合于小型負(fù)載平臺(tái)使用。是利用控制卡直接控制電機(jī)，通過一對(duì)齒輪減速帶動(dòng)一對(duì)絲杠螺母，把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，利用電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)完成推拉動(dòng)作，推力或拉力相等。通過各種杠桿、搖桿或連桿等機(jī)構(gòu)可完成轉(zhuǎn)動(dòng)、搖動(dòng)等復(fù)雜動(dòng)作，電動(dòng)推桿通過改變杠桿力臂長度可以增長行程。用戶可使用VC++、VB等開發(fā)工具調(diào)用控制板庫函數(shù)并編程達(dá)到控制需求。