用於模擬仿真的二、三、四、六自由度運動平臺的製作方法
2023-09-12 02:48:05 1
本實用新型涉及仿真平臺技術領域，特別是涉及一種用於模擬仿真的二自由度運動平臺、三自由度運動平臺、四自由度運動平臺和六自由度運動平臺。
背景技術：
隨著工業技術的發展，在設備仿真、遠程作業、場景模擬遊戲等多種領域中，越來越廣泛地引入多種自由度的運動平臺。例如，通過模擬船體在海面的動作，可對準備設置在船體上的儀器性能進行測試，以便實現真實工況的仿真模擬，提高儀器測試的準確性和安全性；再例如，運動平臺可結合遊戲程序，模仿在遊戲中需要的動作，給遊戲人員帶來更真實的體驗。
現有的多自由度運動平臺大致包括平臺、驅動該平臺做出不同動作的伺服電動缸，和控制該伺服電動缸運動的主控單元；其中，伺服電動缸設置多個，平臺與各伺服電動缸傳動連接，且伺服電動缸的伸縮杆與平臺之間形成支點，通過活塞杆的伸縮調節各支點的高度，以改變所述平臺的姿態。但是，由於伺服電動缸的驅動速度較慢，加速度較小且無法調整，導致無法模擬如海面的波動或地震、瞬間失重等加速度較快的場景，限制了運動平臺的適用範圍；同時，現有技術中的伺服電動缸需要通過活塞杆的伸縮來實現支點高度調整，則伺服電動缸需要豎直方向布置，支點調整的高度受限於活塞杆的伸縮行程和伺服電動缸的自身高度，導致平臺調整高度和高度的最低閾值均受到限制，無法滿足使用需求；另外，由於伺服電動缸的結構制約，還導致運動平臺的工作噪音較大，使用壽命較短，承力能力較差，且以發生機械卡死；現有運動平臺無法實現水平面上的整周轉動或多周轉動，無法還原某些運動場景，限制了使用範圍。
因此，提供一種用於模擬仿真的二自由度運動平臺、三自由度運動平臺、四自由度運動平臺和六自由度運動平臺，以期能夠改變平臺的傳動方式，從而擴展平臺的適用範圍，提高平臺的高度調整範圍和高度下降幅度，降低工作噪音，延長使用壽命，提高承載能力，保證機構運動順滑，同時實現水平面上的整周轉動或多周轉動，從而還原某些運動場景，擴大使用範圍，就成為本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種用於模擬仿真的二自由度運動平臺、三自由度運動平臺、四自由度運動平臺和六自由度運動平臺，以期能夠改變平臺的傳動方式，從而擴展平臺的適用範圍，提高平臺的高度調整範圍和高度下降幅度，降低工作噪音，延長使用壽命，提高承載能力，保證機構運動順滑，同時實現水平面上的整周轉動或多周轉動，從而還原某些運動場景，擴大使用範圍。
為了實現上述目的，本實用新型提供一種用於模擬仿真的二自由度運動平臺，包括：基座、設置於所述基座上方的平臺、安裝於所述基座與所述平臺之間的驅動裝置，以及安裝於所述基座與所述平臺之間的支撐杆；所述支撐杆的下端安裝於所述基座，其上端在第三支點處與所述平臺萬向連接；
所述驅動裝置包括安裝於基座的電機、與所述電機的輸出軸傳動連接的減速機、與所述減速機的輸出端傳動連接的曲柄，和與所述曲柄遠離所述電機的一端連接的連杆，所述連杆的一端以預設角度與所述曲柄可轉動地連接，其另一端與所述平臺萬向連接；
所述驅動裝置為兩組，其中一組所述驅動裝置的連杆與所述平臺在第一支點處相連接，另一組所述驅動裝置的連杆與所述平臺在第二支點處相連接；所述第一支點、所述第二支點和所述第三支點在所述平臺上形成三角形；
還包括固定部、轉動部和安裝於所述固定部與所述轉動部之間的旋轉機構，所述轉動部帶動平臺負載在所述旋轉機構的驅動下相對於所述固定部周向轉動，所述固定部為底部平臺或形成於平臺負載，所述轉動部為靠近所述固定部一側的所述基座或所述平臺。
可選地，所述旋轉機構包括主動齒輪、與所述主動齒輪向嚙合的外齒圈，和與所述外齒圈周向可轉動連接的內圈；所述主動齒輪的外齒面與所述外齒圈的外齒面相嚙合並繞所述外齒輪周向轉動，所述外齒圈固接於所述固定部和轉動部兩者中的一者上，所述內圈和所述主動齒輪固接於所述固定部和所述轉動部兩者中的另一者上。
本實用新型提供一種用於模擬仿真的三自由度運動平臺，包括：基座、設置於所述基座上方的平臺，以及安裝於所述基座與所述平臺之間的驅動裝置；
所述驅動裝置包括安裝於基座的電機、與所述電機的輸出軸傳動連接的減速機、與所述減速機的輸出端傳動連接的曲柄，和與所述曲柄遠離所述電機的一端連接的連杆，所述連杆的一端以預設角度與所述曲柄可轉動地連接，其另一端與所述平臺萬向連接；
所述驅動裝置為三組，其中第一組所述驅動裝置的連杆與所述平臺在第一連接點處相連接，第二組所述驅動裝置的連杆與所述平臺在第二連接點處相連接，第三組所述驅動裝置的連杆與所述平臺在第三連接點處相連接；所述第一連接點、所述第二連接點和所述第三連接點在所述平臺上形成三角形；
還包括固定部、轉動部和安裝於所述固定部與所述轉動部之間的旋轉機構，所述轉動部帶動平臺負載在所述旋轉機構的驅動下相對於所述固定部周向轉動，所述固定部為底部平臺或形成於平臺負載，所述轉動部為靠近所述固定部一側的所述基座或所述平臺。
可選地，所述第一連接點、所述第二連接點和所述第三連接點在所述平臺上形成的三角形為等腰三角形，且所述等腰三角形在底邊上的高線位於所述平臺的同向中軸線上。
可選地，所述旋轉機構包括主動齒輪、與所述主動齒輪向嚙合的外齒圈，和與所述外齒圈周向可轉動連接的內圈；所述主動齒輪的外齒面與所述外齒圈的外齒面相嚙合並繞所述外齒輪周向轉動，所述外齒圈固接於所述固定部和轉動部兩者中的一者上，所述內圈和所述主動齒輪固接於所述固定部和所述轉動部兩者中的另一者上。
本實用新型提供一種用於模擬仿真的四自由度運動平臺，包括：基座、設置於所述基座上方的平臺，以及安裝於所述基座與所述平臺之間的驅動裝置；
所述驅動裝置包括安裝於基座的電機、與所述電機的輸出軸傳動連接的減速機、與所述減速機的輸出端傳動連接的曲柄，和與所述曲柄遠離所述電機的一端連接的連杆，所述連杆的一端與所述曲柄樞接或萬向連接，其另一端與所述平臺萬向連接；
所述驅動裝置為四組，其中第一組所述驅動裝置的連杆與所述平臺在第一安裝點處相連接，第二組所述驅動裝置的連杆與所述平臺在第二安裝點處相連接，第三組所述驅動裝置的連杆與所述平臺在第三安裝點處相連接，第四組所述驅動裝置的連杆與所述平臺在第四安裝點處相連接；所述第一安裝點、所述第二安裝點、所述第三安裝點和所述第四安裝點在所述平臺上形成四邊形；
還包括固定部、轉動部和安裝於所述固定部與所述轉動部之間的旋轉機構，所述轉動部帶動平臺負載在所述旋轉機構的驅動下相對於所述固定部周向轉動，所述固定部為底部平臺或形成於平臺負載，所述轉動部為靠近所述固定部一側的所述基座或所述平臺。
可選地，所述旋轉機構包括主動齒輪、與所述主動齒輪向嚙合的外齒圈，和與所述外齒圈周向可轉動連接的內圈；所述主動齒輪的外齒面與所述外齒圈的外齒面相嚙合並繞所述外齒輪周向轉動，所述外齒圈固接於所述固定部和轉動部兩者中的一者上，所述內圈和所述主動齒輪固接於所述固定部和所述轉動部兩者中的另一者上。
本實用新型提供一種用於模擬仿真的六自由度運動平臺，包括：基座、設置於所述基座上方的平臺，以及安裝於所述基座與所述平臺之間的驅動裝置；
所述驅動裝置包括安裝於基座的電機、與所述電機的輸出軸傳動連接的減速機、與所述減速機的輸出端傳動連接的曲柄，和與所述曲柄遠離所述電機的一端連接的連杆，所述連杆的一端與所述曲柄萬向連接，其另一端與所述平臺萬向連接；
所述驅動裝置為六組，其中第一組所述驅動裝置的連杆之一端與曲柄在第一下節點萬向連接，其另一端與所述平臺在第一上節點處萬向連接，第二組所述驅動裝置的連杆之一端與曲柄在第二下節點萬向連接，其另一端與所述平臺在第二上節點處萬向連接，第三組所述驅動裝置的連杆之一端與曲柄在第三下節點萬向連接，其另一端與所述平臺在第三上節點處萬向連接，第四組所述驅動裝置的連杆之一端與曲柄在第四下節點處萬向連接，其另一端與所述平臺在第四上節點處萬向連接，第五組所述驅動裝置的連杆之一端與曲柄在第五下節點萬向連接，其另一端與所述平臺在第五上節點處萬向連接，第六組所述驅動裝置的連杆之一端與曲柄在第六下節點萬向連接，其另一端與所述平臺在第六上節點處萬向連接；
所述第一下節點和所述第二下節點形成第一下節點組，所述第三下節點與所述第四下節點形成第二下節點組，所述第五下節點和所述第六下節點形成第三下節點組，所述第一下節點組、所述第二下節點組和所述第三下節點組在所述基座上的投影形成第一正三角形；
所述第二上節點和所述第三上節點形成第一上節點組，所述第四上節點與所述第五上節點形成第二上節點組，所述第六上節點和所述第一上節點形成第三上節點組，所述第一上節點組、所述第二上節點組和所述第三上節點組形成第二正三角形；
所述第一正三角形以所述第一下節點組為頂點的高線，與所述第二正三角形以所述第一上節點組為頂點的高線呈0°-120°的夾角，所述第一正三角形以所述第二下節點組為頂點的高線，與所述第二正三角形以所述第二上節點組為頂點的高線呈0°-120°的夾角，所述第一正三角形以所述第三下節點組為頂點的高線，與所述第二正三角形以所述第三上節點組為頂點的高線呈0°-120°的夾角；
還包括固定部、轉動部和安裝於所述固定部與所述轉動部之間的旋轉機構，所述轉動部帶動平臺負載在所述旋轉機構的驅動下相對於所述固定部周向轉動，所述固定部為底部平臺或形成於平臺負載，所述轉動部為靠近所述固定部一側的所述基座或所述平臺。
優選地，各所述夾角均為60°。
可選地，所述旋轉機構包括主動齒輪、與所述主動齒輪向嚙合的外齒圈，和與所述外齒圈周向可轉動連接的內圈；所述主動齒輪的外齒面與所述外齒圈的外齒面相嚙合並繞所述外齒輪周向轉動，所述外齒圈固接於所述固定部和轉動部兩者中的一者上，所述內圈和所述主動齒輪固接於所述固定部和所述轉動部兩者中的另一者上。
本實用新型提供的用於模擬仿真的二、三、四、六自由度運動平臺，均採用電機帶動曲柄連杆機構的形式實現傳動，並通過驅動裝置設置數量、位置以及連杆在平臺上的安裝位置的組合，實現傾斜、俯仰、偏航、升降、移動等多種平臺動作，並且在連杆與平臺之間設置減震器；與現有技術相比，克服了傳統伺服電動缸的高度調整範圍和閾值限制，提高了平臺的高度調整範圍和高度下降幅度，從而擴展了平臺的適用範圍；並且，通過旋轉機構的設置，實現了水平面上的整周轉動或多周轉動，從而還原了某些運動場景，使之能夠在更廣泛的領域實現更有效的應用。
附圖說明
圖1為本實用新型所提供的二自由度運動平臺一種具體實施方式的結構示意圖；
圖2為圖1所示二自由度運動平臺的俯視圖；
圖3為本實用新型所提供的三自由度運動平臺一種具體實施方式的結構示意圖；
圖4為圖3所示三自由度運動平臺的俯視圖；
圖5為本實用新型所提供的四自由度運動平臺一種具體實施方式的結構示意圖；
圖6為本實用新型所提供的六自由度運動平臺一種具體實施方式的結構示意圖；
圖7為本實用新型所提供的各自由度運動平臺中旋轉機構一種具體實施方式的的結構示意圖；
圖8為本實用新型所提供的各自由度運動平臺中旋轉機構另一種具體實施方式的的結構示意圖。
附圖標記說明：
100-基座 200-平臺 300-驅動裝置 400-支撐杆
301-電機 302-減速機 303-曲柄 304-連杆
501-主動齒輪 502-從動齒輪 503-外齒圈 504-內圈
600-底部平臺
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種用於模擬仿真的二自由度運動平臺、三自由度運動平臺、四自由度運動平臺和六自由度運動平臺，以期能夠改變平臺的傳動方式，從而擴展平臺的適用範圍，提高平臺的高度調整範圍和高度下降幅度，降低工作噪音，延長使用壽命，提高承載能力，保證機構運動順滑，進而提高運動平臺的使用性能，使之在更廣泛的領域實現更有效的應用。
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
實施例1
請參考圖1、圖2，圖1為本實用新型所提供的二自由度運動平臺一種具體實施方式的結構示意圖；圖2為圖1所示二自由度運動平臺的俯視圖。
在該實施例1中，本實用新型提供了一種二自由度運動平臺可以實現對平臺200進行傾斜調節，其包括：基座100、設置於所述基座100上方的平臺200、安裝於所述基座100與所述平臺200之間的驅動裝置300，以及安裝於所述基座100與所述平臺200之間的支撐杆400；所述支撐杆400的下端安裝於所述基座100，其上端在第三支點處與所述平臺200萬向連接；其中，所述驅動裝置300包括安裝於基座100的電機301、與所述電機301的輸出軸傳動連接的減速機302、與所述減速機302的輸出端傳動連接的曲柄303，和與所述曲柄303遠離所述電機301的一端連接的連杆304，所述連杆304的一端以預設角度與所述曲柄303可轉動地連接，其另一端與所述平臺200萬向連接。
進一步地，該運動平臺還包括固定部、轉動部和安裝於所述固定部與所述轉動部之間的旋轉機構，所述轉動部帶動平臺負載在所述旋轉機構的驅動下相對於所述固定部周向轉動，所述固定部為底部平臺600或形成於平臺負載，所述轉動部為靠近所述固定部一側的所述基座或所述平臺。在工作過程中，驅動機構可安裝在底部平臺600與基座之間，並帶動基座和基座上的平臺負載相對於底部平臺600轉動，驅動機構也可以安裝在平臺與平臺負載之間，並帶動平臺負載相對於平臺轉動；這樣，通過驅動機構的設置，使得平臺負載能夠實現周向的整周轉動或多周轉動。
具體地，如圖7所示，所述旋轉機構包括主動齒輪501、與所述主動齒輪501向嚙合的外齒圈503，和與所述外齒圈503周向可轉動連接的內圈504；所述主動齒輪501的外齒面與所述外齒圈503的外齒面相嚙合並繞所述外齒輪周向轉動，所述外齒圈503固接於所述固定部和轉動部兩者中的一者上，所述內圈504和所述主動齒輪501固接於所述固定部和所述轉動部兩者中的另一者上。
當旋轉機構設置在底部平臺600與基座之間時，以外齒圈503固接於底部平臺600、內圈504和主動齒輪501均固定在基座為例，主動齒輪501在驅動件作用下轉動，從而繞外齒圈503周向行星轉動，並帶動基座相對於底部平臺600轉動。相應地，外齒圈503也可以固定於基座，此時內圈504和主動齒輪501均固定於底部平臺600，由於底部平臺600固定，主動齒輪501轉動時，可驅動外齒圈503帶動基座轉動。採用齒輪傳動副的形式實現旋轉驅動，結構簡單且運動過程平穩，便於根據設備的質量確定各轉動副的規格，傳動過程較為平穩。
當運動平臺的轉動慣量較大時，為了保證停機時的穩定性和停機速度，還可以設置至少一個與外齒圈503嚙合的從動齒輪502，各從動齒輪502的安裝載體與主動齒輪501相同。
旋轉機構設置在平臺與平臺負載之間時，可以將外齒圈503固定在平臺，主動齒輪501和內圈504均設置於平臺負載，反之亦可。應當理解的是，上述外齒圈503和內圈504的結構為轉動軸承結構。
在驅動裝置300中設置減速機302能夠將電機301的輸出轉速與轉矩調整為滿足工況條件的速度與推力，以保證不同模擬場景下的承載力、速度和加速度調整需求；從理論上來講，驅動裝置300可以不包括減速機302，此時將電機301的輸出軸與曲柄303直接傳動連接即可。
在二自由度運動平臺中，所述驅動裝置300為兩組，其中一組所述驅動裝置300的連杆304與所述平臺200在第一支點處相連接，另一組所述驅動裝置300的連杆304與所述平臺200在第二支點處相連接；所述第一支點、所述第二支點和所述第三支點在所述平臺200上形成三角形。該三角形可以為任意形式的三角形，也可以優選為等腰三角形或等邊三角形，以提高運動時的平臺200穩定性。
由於二自由度平臺無需實現轉動仿真，為了降低結構難度，節約生產成本，上述連杆304與所述曲柄303相樞接。顯然地，連杆304與曲柄303也可以採用萬向聯軸器或者虎克鉸接等方式實現轉動連接。
具體地，上述支撐杆400通過萬向聯軸器、魚眼杆端關節軸承和虎克鉸接中的一者與所述平臺200萬向連接；所述連杆304通過萬向聯軸器、魚眼杆端關節軸承和虎克鉸接中的一者與所述平臺200萬向連接。
在工作過程中，電機301轉動並通過其輸出軸輸出轉速，該輸出轉速經減速機302傳輸至曲柄303，從而帶動曲柄303繞其與減速機302間的連接軸轉動，以帶動連杆304擺動，並驅動平臺200做相應的運動；當任一組驅動裝置300單獨做運動時，平臺200可實現向左或者向右的傾斜運動，當兩組驅動裝置300同步做運動時，平臺200可實現前後俯仰運動。
實施例2
請參考圖3、圖4，圖3為本實用新型所提供的三自由度運動平臺一種具體實施方式的結構示意圖；圖4為圖3所示三自由度運動平臺的俯視圖。
在該實施例2中，本實用新型所提供的用於模擬仿真的三自由度運動平臺可以實現對平臺200進行傾斜調節和/或俯仰調節和/或升降調節，其包括：基座100、設置於所述基座100上方的平臺200，以及安裝於所述基座100與所述平臺200之間的驅動裝置300；其中，所述驅動裝置300包括安裝於基座100的電機301、與所述電機301的輸出軸傳動連接的減速機302、與所述減速機302的輸出端傳動連接的曲柄303，和與所述曲柄303遠離所述電機301的一端連接的連杆304，所述連杆304的一端以預設角度與所述曲柄303可轉動地連接，其另一端與所述平臺200萬向連接；
進一步地，該運動平臺還包括固定部、轉動部和安裝於所述固定部與所述轉動部之間的旋轉機構，所述轉動部帶動平臺負載在所述旋轉機構的驅動下相對於所述固定部周向轉動，所述固定部為底部平臺600或形成於平臺負載，所述轉動部為靠近所述固定部一側的所述基座或所述平臺。在工作過程中，驅動機構可安裝在底部平臺600與基座之間，並帶動基座和基座上的平臺負載相對於底部平臺600轉動，驅動機構也可以安裝在平臺與平臺負載之間，並帶動平臺負載相對於平臺轉動；這樣，通過驅動機構的設置，使得平臺負載能夠實現周向的整周轉動或多周轉動。
具體地，如圖7所示，所述旋轉機構包括主動齒輪501、與所述主動齒輪501向嚙合的外齒圈503，和與所述外齒圈503周向可轉動連接的內圈504；所述主動齒輪501的外齒面與所述外齒圈503的外齒面相嚙合並繞所述外齒輪周向轉動，所述外齒圈503固接於所述固定部和轉動部兩者中的一者上，所述內圈504和所述主動齒輪501固接於所述固定部和所述轉動部兩者中的另一者上。
當旋轉機構設置在底部平臺600與基座之間時，以外齒圈503固接於底部平臺600、內圈504和主動齒輪501均固定在基座為例，主動齒輪501在驅動件作用下轉動，從而繞外齒圈503周向行星轉動，並帶動基座相對於底部平臺600轉動。相應地，外齒圈503也可以固定於基座，此時內圈504和主動齒輪501均固定於底部平臺600，由於底部平臺600固定，主動齒輪501轉動時，可驅動外齒圈503帶動基座轉動。採用齒輪傳動副的形式實現旋轉驅動，結構簡單且運動過程平穩，便於根據設備的質量確定各轉動副的規格，傳動過程較為平穩。
當運動平臺的轉動慣量較大時，為了保證停機時的穩定性和停機速度，還可以設置至少一個與外齒圈503嚙合的從動齒輪502，各從動齒輪502的安裝載體與主動齒輪501相同。
旋轉機構設置在平臺與平臺負載之間時，可以將外齒圈503固定在平臺，主動齒輪501和內圈504均設置於平臺負載，反之亦可。應當理解的是，上述外齒圈503和內圈504的結構為轉動軸承結構。
在驅動裝置300中設置減速機302能夠將電機301的輸出轉速與轉矩調整為滿足工況條件的速度與推力，以保證不同模擬場景下的承載力、速度和加速度調整需求；從理論上來講，驅動裝置300可以不包括減速機302，此時將電機301的輸出軸與曲柄303直接傳動連接即可。
所述驅動裝置300為三組，其中第一組所述驅動裝置300的連杆304與所述平臺200在第一連接點處相連接，第二組所述驅動裝置300的連杆304與所述平臺200在第二連接點處相連接，第三組所述驅動裝置300的連杆304與所述平臺200在第三連接點處相連接；所述第一連接點、所述第二連接點和所述第三連接點在所述平臺200上形成三角形。該三角形可以為任意形式的三角形，也可以優選為等腰三角形或等邊三角形，優選地，所述第一連接點、所述第二連接點和所述第三連接點在所述平臺200上形成的三角形為等腰三角形，且所述等腰三角形在底邊上的高線位於所述平臺200的同向中軸線上，以提高運動時的平臺200穩定性。
由於三自由度平臺無需實現轉動仿真，為了降低結構難度，節約生產成本，上述連杆304與所述曲柄303相樞接。顯然地，連杆304與曲柄303也可以採用萬向聯軸器或者虎克鉸接等方式實現轉動連接。
具體地，所述連杆304的一端通過萬向聯軸器、魚眼杆端關節軸承和虎克鉸接中的一者與所述曲柄303萬向連接，其另一端通過萬向聯軸器、魚眼杆端關節軸承和虎克鉸接中的一者與所述平臺200萬向連接。
在工作過程中，電機301轉動並通過其輸出軸輸出轉速，該輸出轉速經減速機302傳輸至曲柄303，從而帶動曲柄303繞其與減速機302間的連接軸轉動，以帶動連杆304擺動，並驅動平臺200做相應的運動；當任一組驅動裝置300運動或兩組驅動裝置300同步運動時，平臺200可實現傾斜與俯仰運動，當三組驅動裝置300同步做運動時，可實現平臺200的升降運動。
實施例3
請參考圖5，圖5為本實用新型所提供的四自由度運動平臺一種具體實施方式的結構示意圖。
在該實施例3中，本實用新型所提供的用於模擬仿真的四自由度運動平臺可以實現對平臺200進行傾斜調節和/或升降調節和/或俯仰調節，其包括：基座100、設置於所述基座100上方的平臺200，以及安裝於所述基座100與所述平臺200之間的驅動裝置300；其中，所述驅動裝置300包括安裝於基座100的電機301、與所述電機301的輸出軸傳動連接的減速機302、與所述減速機302的輸出端傳動連接的曲柄303，和與所述曲柄303遠離所述電機301的一端連接的連杆304，所述連杆304的一端與所述曲柄303樞接或者萬向連接，其另一端與所述平臺200萬向連接。
進一步地，該運動平臺還包括固定部、轉動部和安裝於所述固定部與所述轉動部之間的旋轉機構，所述轉動部帶動平臺負載在所述旋轉機構的驅動下相對於所述固定部周向轉動，所述固定部為底部平臺600或形成於平臺負載，所述轉動部為靠近所述固定部一側的所述基座或所述平臺。在工作過程中，驅動機構可安裝在底部平臺600與基座之間，並帶動基座和基座上的平臺負載相對於底部平臺600轉動，驅動機構也可以安裝在平臺與平臺負載之間，並帶動平臺負載相對於平臺轉動；這樣，通過驅動機構的設置，使得平臺負載能夠實現周向的整周轉動或多周轉動。
具體地，如圖7所示，所述旋轉機構包括主動齒輪501、與所述主動齒輪501向嚙合的外齒圈503，和與所述外齒圈503周向可轉動連接的內圈504；所述主動齒輪501的外齒面與所述外齒圈503的外齒面相嚙合並繞所述外齒輪周向轉動，所述外齒圈503固接於所述固定部和轉動部兩者中的一者上，所述內圈504和所述主動齒輪501固接於所述固定部和所述轉動部兩者中的另一者上。
當旋轉機構設置在底部平臺600與基座之間時，以外齒圈503固接於底部平臺600、內圈504和主動齒輪501均固定在基座為例，主動齒輪501在驅動件作用下轉動，從而繞外齒圈503周向行星轉動，並帶動基座相對於底部平臺600轉動。相應地，外齒圈503也可以固定於基座，此時內圈504和主動齒輪501均固定於底部平臺600，由於底部平臺600固定，主動齒輪501轉動時，可驅動外齒圈503帶動基座轉動。採用齒輪傳動副的形式實現旋轉驅動，結構簡單且運動過程平穩，便於根據設備的質量確定各轉動副的規格，傳動過程較為平穩。
如圖8所示，當運動平臺的轉動慣量較大時，為了保證停機時的穩定性和停機速度，還可以設置至少一個與外齒圈503嚙合的從動齒輪502，各從動齒輪502的安裝載體與主動齒輪501相同。
旋轉機構設置在平臺與平臺負載之間時，可以將外齒圈503固定在平臺，主動齒輪501和內圈504均設置於平臺負載，反之亦可。應當理解的是，上述外齒圈503和內圈504的結構為轉動軸承結構。
在驅動裝置300中設置減速機302能夠將電機301的輸出轉速與轉矩調整為滿足工況條件的速度與推力，以保證不同模擬場景下的承載力、速度和加速度調整需求；從理論上來講，驅動裝置300可以不包括減速機302，此時將電機301的輸出軸與曲柄303直接傳動連接即可。
所述驅動裝置300為四組，其中第一組所述驅動裝置300的連杆304與所述平臺200在第一安裝點處相連接，第二組所述驅動裝置300的連杆304與所述平臺200在第二安裝點處相連接，第三組所述驅動裝置300的連杆304與所述平臺200在第三安裝點處相連接，第四組所述驅動裝置300的連杆304與所述平臺200在第四安裝點處相連接；所述第一安裝點、所述第二安裝點、所述第三安裝點和所述第四安裝點在所述平臺200上形成四邊形。
具體地，所述連杆304的一端通過萬向聯軸器、魚眼杆端關節軸承和虎克鉸接中的一者與所述曲柄303萬向連接，其另一端通過萬向聯軸器、魚眼杆端關節軸承和虎克鉸接中的一者與所述平臺200萬向連接。
在工作過程中，電機301轉動並通過其輸出軸輸出轉速，該輸出轉速經減速機302傳輸至曲柄303，從而帶動曲柄303繞其與減速機302間的連接軸轉動，以帶動連杆304擺動，並驅動平臺做相應的運動；當相鄰的兩組或三組驅動裝置300做運動時，平臺可實現俯仰和傾斜運動，當四組驅動裝置300同步做運動時，可實現平臺的升降運動。
實施例4
請參考圖6，圖6為本實用新型所提供的六自由度運動平臺一種具體實施方式的結構示意圖。
在該實施例4中，本實用新型所提供的用於模擬仿真的六自由度運動平臺可以實現對平臺進行傾斜調節、俯仰調節、偏航調節、前後或左右移動調節、升降調節或者這些調節方式的任意組合，其包括：基座100、設置於所述基座100上方的平臺，以及安裝於所述基座100與所述平臺之間的驅動裝置300；其中，所述驅動裝置300包括安裝於基座100的電機301、與所述電機301的輸出軸傳動連接的減速機302、與所述減速機302的輸出端傳動連接的曲柄303，和與所述曲柄303遠離所述電機301的一端連接的連杆304，所述連杆304的一端與所述曲柄303萬向連接，其另一端與所述平臺200萬向連接。
進一步地，該運動平臺還包括固定部、轉動部和安裝於所述固定部與所述轉動部之間的旋轉機構，所述轉動部帶動平臺負載在所述旋轉機構的驅動下相對於所述固定部周向轉動，所述固定部為底部平臺600或形成於平臺負載，所述轉動部為靠近所述固定部一側的所述基座或所述平臺。在工作過程中，驅動機構可安裝在底部平臺600與基座之間，並帶動基座和基座上的平臺負載相對於底部平臺600轉動，驅動機構也可以安裝在平臺與平臺負載之間，並帶動平臺負載相對於平臺轉動；這樣，通過驅動機構的設置，使得平臺負載能夠實現周向的整周轉動或多周轉動。
具體地，如圖7所示，所述旋轉機構包括主動齒輪501、與所述主動齒輪501向嚙合的外齒圈503，和與所述外齒圈503周向可轉動連接的內圈504；所述主動齒輪501的外齒面與所述外齒圈503的外齒面相嚙合並繞所述外齒輪周向轉動，所述外齒圈503固接於所述固定部和轉動部兩者中的一者上，所述內圈504和所述主動齒輪501固接於所述固定部和所述轉動部兩者中的另一者上。
當旋轉機構設置在底部平臺600與基座之間時，以外齒圈503固接於底部平臺600、內圈504和主動齒輪501均固定在基座為例，主動齒輪501在驅動件作用下轉動，從而繞外齒圈503周向行星轉動，並帶動基座相對於底部平臺600轉動。相應地，外齒圈503也可以固定於基座，此時內圈504和主動齒輪501均固定於底部平臺600，由於底部平臺600固定，主動齒輪501轉動時，可驅動外齒圈503帶動基座轉動。採用齒輪傳動副的形式實現旋轉驅動，結構簡單且運動過程平穩，便於根據設備的質量確定各轉動副的規格，傳動過程較為平穩。
當運動平臺的轉動慣量較大時，為了保證停機時的穩定性和停機速度，還可以設置至少一個與外齒圈503嚙合的從動齒輪502，各從動齒輪502的安裝載體與主動齒輪501相同。
旋轉機構設置在平臺與平臺負載之間時，可以將外齒圈503固定在平臺，主動齒輪501和內圈504均設置於平臺負載，反之亦可。應當理解的是，上述外齒圈503和內圈504的結構為轉動軸承結構。
在驅動裝置300中設置減速機302能夠將電機301的輸出轉速與轉矩調整為滿足工況條件的速度與推力，以保證不同模擬場景下的承載力、速度和加速度調整需求；從理論上來講，驅動裝置300可以不包括減速機302，此時將電機301的輸出軸與曲柄303直接傳動連接即可。
所述驅動裝置300為六組，其中第一組所述驅動裝置300的連杆304之一端與曲柄303在第一下節點萬向連接，其另一端與所述平臺200在第一上節點處萬向連接，第二組所述驅動裝置300的連杆304之一端與曲柄303在第二下節點萬向連接，其另一端與所述平臺200在第二上節點處萬向連接，第三組所述驅動裝置300的連杆304之一端與曲柄303在第三下節點萬向連接，其另一端與所述平臺200在第三上節點處萬向連接，第四組所述驅動裝置300的連杆304之一端與曲柄303在第四下節點處萬向連接，其另一端與所述平臺200在第四上節點處萬向連接，第五組所述驅動裝置300的連杆304之一端與曲柄303在第五下節點萬向連接，其另一端與所述平臺200在第五上節點處萬向連接，第六組所述驅動裝置300的連杆304之一端與曲柄303在第六下節點萬向連接，其另一端與所述平臺200在第六上節點處萬向連接；所述第一下節點和所述第二下節點形成第一下節點組，所述第三下節點與所述第四下節點形成第二下節點組，所述第五下節點和所述第六下節點形成第三下節點組，所述第一下節點組、所述第二下節點組和所述第三下節點組在所述基座100上的投影形成第一正三角形；所述第二上節點和所述第三上節點形成第一上節點組，所述第四上節點與所述第五上節點形成第二上節點組，所述第六上節點和所述第一上節點形成第三上節點組，所述第一上節點組、所述第二上節點組和所述第三上節點組形成第二正三角形；
所述第一正三角形以所述第一下節點組為頂點的高線，與所述第二正三角形以所述第一上節點組為頂點的高線呈0°-120°的夾角，所述第一正三角形以所述第二下節點組為頂點的高線，與所述第二正三角形以所述第二上節點組為頂點的高線呈0°-120°的夾角，所述第一正三角形以所述第三下節點組為頂點的高線，與所述第二正三角形以所述第三上節點組為頂點的高線呈0°-120°的夾角。
優選地，上述各夾角為60°，當夾角為60°時能夠使機構的運動最為順暢和平衡，具有較好的運動性能。
具體地，所述連杆304的一端通過萬向聯軸器、魚眼杆端關節軸承和虎克鉸接中的一者與所述曲柄303萬向連接，其另一端通過萬向聯軸器、魚眼杆端關節軸承和虎克鉸接中的一者與所述平臺200萬向連接。
在工作過程中，將六組驅動裝置300依次命名為第一驅動裝置至第六驅動裝置，當單獨某一個驅動裝置或者相鄰的兩個、三個、四個、五個驅動裝置運動時，可驅動平臺200實現傾斜或俯仰運動，當六個電機301同步運動，平臺200可實現升降運動；當第一驅動裝置、第三驅動裝置和第五驅動裝置做同步運動時或者第二驅動裝置、第四驅動裝置和第六驅動裝置做同步運動時可以實現平臺200偏航運動；當第一驅動裝置和第四驅動裝置做同步運動、或者第二驅動裝置和第五驅動裝置做同步運動、或者第三驅動裝置和第六驅動裝置做同步運動，可實現平臺200的前後或者左右移動運動，此時，如果另外四個電機301按照預設的算法運動則可以實現平臺200的左右或前後移動運動。
本實用新型提供的用於模擬仿真的二、三、四、六自由度運動平臺，均採用電機301帶動曲柄連杆機構的形式實現傳動，並通過驅動裝置設置數量、位置以及連杆在平臺200上的安裝位置的組合，實現傾斜、俯仰、偏航、升降、移動等多種平臺200動作；與現有技術相比，克服了傳統伺服電動缸的高度調整範圍和閾值限制，提高了平臺200的高度調整範圍和高度下降幅度，從而擴展了平臺200的適用範圍；並且，通過旋轉機構的設置，實現了水平面上的整周轉動或多周轉動，從而還原了某些運動場景，使之能夠在更廣泛的領域實現更有效的應用。
應當理解的是，上述各自由度運動平臺中，旋轉機構也不局限於齒輪傳動方式，也可以採用轉動軸帶動平臺負載，或轉動軸帶動基座的方式。
應當理解的是，文中各處所述「萬向連接」是指，以相關部件的連接點為原點，能夠在各個方向實現預設角度內的自由轉動，該萬向連接應該是普通萬向聯軸器即能夠實現的轉動方向範圍。
優選地，上述各處所涉減速機均可以採用行星減速機或者其他類型的減速機，只要能夠實現變速、提高扭矩的作用即可。
在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，「多個」的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。