一种三自由度主动隔振平台.pdf

本发明公开了一种三自由度主动隔振平台，包括上平台、下平台、第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆、悬臂和横梁；所述的第一伸缩杆、第三伸缩杆的下端分别通过转动铰链与下平台连接，第二伸缩杆固定安装在下平台上；所述的第一伸缩杆的上端通过万向铰链与上平台一端的底部连接，所述的上平台的另一端通过转动铰链与悬臂连接，悬臂通过转动铰链与横梁连接，所述的横梁的两端通过转动铰链分别与第二伸缩杆和第三伸缩杆的上端连接。本发明的上平台拥有三个自由度，可以减小上平台上下方向的平动振动，前后以及左右方向的摆动振动，本发明还具有结构简单，易于制造，成本低的优点。

权利要求书
1.  一种三自由度主动隔振平台，其特征是：包括上平台、下平台、第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆、悬臂和横梁；所述的第一伸缩杆、第三伸缩杆的下端分别通过转动铰链与下平台连接，第二伸缩杆固定安装在下平台上；所述的第一伸缩杆的上端通过万向铰链与上平台一端的底部连接，所述的上平台的另一端通过转动铰链与悬臂连接，悬臂通过转动铰链与横梁连接，所述的横梁的两端通过转动铰链分别与第二伸缩杆和第三伸缩杆的上端连接。

2.  根据权利要求1所述的三自由度主动隔振平台，其特征是：所述的第二伸缩杆、横梁和第三伸缩杆所在的平面与悬臂的运动平面垂直，所述的第一伸缩杆和下平台连接的转动铰链的轴线与第三伸缩杆和下平台连接的转动铰链的轴线平行。

3.  根据权利要求1所述的三自由度主动隔振平台，其特征是：所述的上平台和悬臂连接的转动铰链的轴线与悬臂和横梁连接的转动铰链的轴线平行。

4.  根据权利要求1所述的三自由度主动隔振平台，其特征是：所述的第一伸缩杆、第二伸缩杆和第三伸缩杆采用电机驱动或者压电驱动。

说明书一种三自由度主动隔振平台
技术领域
本发明属于隔振技术领域，特别是涉及一种采用主动驱动的三自由度主动隔振平台。
背景技术
在车载以及船载等环境下，相关仪器设备以及人员不可避免的要受到空间振动所带来的冲击，这种冲击可能对从业人员造成伤害，或者降低仪器的精度，减少仪器的使用寿命。因此，隔振平台对于减少救护车病床的振动，保证精密仪器的正常工作，提高导航系统、定位系统的精度和提高瞄准系统的工作稳定性具有重要的意义。
专利201110331760.7提出一种多自由度隔振平台，拥有3个平动自由度和1个转动自由度。但其采用串联结构，需要复杂的控制系统才能对平动转动相耦合的振动进行隔离。相比之下，并联机构能够更好的实现耦合补偿，并且具有机构简单，承载力大，易于控制等优点。
专利201310440171.1和200910071534.2分别提出一种六自由度并联隔振平台。然而，在车载、船载条件下，系统主要的振动往往是由于路面不平整或者水面的波动造成的上下方向的平动振动、左右以及前后方向的摆动振动。相比之下，少自由度（少于6自由度）的隔振平台需要更少的驱动器，可以节约能耗，减少整体结构的质量，提高特定方向的隔振效果。
专利201210228641.3和201310297805.2分别提出了一种四自由度并联隔振平台，然而，这些结构过多的采用了万向铰链和球铰链，此种铰链的加工比转动铰链更加复杂，增加了制造成本。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、制造成本低且隔振效果好的三自由度主动隔振平台。
本发明采用的技术方案是：包括上平台、下平台、第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆、悬臂和横梁；所述的第一伸缩杆、第三伸缩杆的下端分别通过转动铰链与下平台连接，第二伸缩杆固定安装在下平台上；所述的第一伸缩杆的上端通过万向铰链与上平台一端的底部连接，所述的上平台的另一端通过转动铰链与悬臂连接，悬臂通过转动铰链与横梁连接，所述的横梁的两端通过转动铰链分别与第二伸缩杆和第三伸缩杆的上端连接。
上述的三自由度主动隔振平台中，所述的第二伸缩杆、横梁和第三伸缩杆所在的平面与悬臂的运动平面垂直，所述的第一伸缩杆和下平台连接的转动铰链的轴线与第三伸缩杆和下平台连接的转动铰链的轴线平行。
上述的三自由度主动隔振平台中，所述的上平台和悬臂连接的转动铰链的轴线与悬臂和横梁连接的转动铰链的轴线平行。
上述的三自由度主动隔振平台中，所述的第一伸缩杆、第二伸缩杆和第三伸缩杆采用电机驱动或者压电驱动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的上平台拥有三个自由度，可以减小上平台上下方向的平动振动，前后以及左右方向的摆动振动，因此可以满足车载和船载条件下的隔振要求；本发明只有第一伸缩杆上端与上平台连接的铰链为万向铰链，其余铰链均为转动铰链，结构简单，易于制造；同时，由于本发明采用主动隔振技术，能够更有效的隔离中频和低频率的振动，同时拥有很高的承载能力。
附图说明
图1是本发明的立体图。
图2是本发明的主视图。
图3是本发明的右视图。
图中：1-上平台  2-下平台  3-第一伸缩杆 4-第二伸缩杆  5-第三伸缩杆 6-悬臂  7-横梁。
具体实施方式
    下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1、图2和图3所示，本发明包括上平台1、下平台2、第一伸缩杆3、第二伸缩杆4、第三伸缩杆5、悬臂6及横梁7。所述的第一伸缩杆3、第三伸缩杆5的下端分别通过转动铰链与下平台2连接，第二伸缩杆4固定安装在下平台2上，第二伸缩杆4垂直于下平台2。所述的第一伸缩杆3的上端通过万向铰链与上平台1一端的底部连接，所述的上平台1的另一端通过转动铰链与悬臂6连接，悬臂6通过转动铰链与横梁7连接，所述的横梁7的两端通过转动铰链分别与第二伸缩杆4和第三伸缩杆5的上端连接。所述的第一伸缩杆3、第二伸缩杆4和第三伸缩杆5采用电机驱动或者压电驱动。
所述的第二伸缩杆4、横梁7和第三伸缩杆5所在的平面与悬臂6的运动平面垂直，所述的第一伸缩杆3和下平台2连接的转动铰链的轴线与第三伸缩杆5和下平台2连接的转动铰链的轴线平行。上平台1和悬臂6连接的转动铰链的轴线与悬臂6和横梁7连接的转动铰链的轴线平行。
本发明的上平台1拥有三个自由度，可以减小上平台1上下方向的平动振动，前后以及左右方向的摆动振动，因此可以满足车载和船载条件下的隔振要求。本发明只有第一伸缩杆3上端与上平台1连接的铰链为万向铰链，其余铰链均为转动铰链，结构简单，易于制造。同时，由于本发明采用主动隔振技术，能够更有效的隔离中频和低频率的振动，同时拥有很高的承载能力。