一种二自由度并联机构的矢量推进器制造技术

本发明专利技术公开了一种二自由度并联机构的矢量推进器，涉及矢量推进器技术领域。本发明专利技术包括下平台，所述下平台上固定连接有第一基座，所述第一基座上通过移动副安装有第一驱动杆，所述第一驱动杆的一端转动连接有第一连接杆，所述第一连接杆的一端球铰连接有上平台；第二基座，所述第二基座固定连接在下平台上，所述第二基座上通过移动副安装有第二驱动杆。本发明专利技术设计二自由度并联机构此类实现上平台的横滚与俯仰，为AUV提供矢量推力，上平台与AUV的螺旋桨串接后可有效的提高优势方向的作业范围，能够精确的调整螺旋桨的舵角升降，达到在特殊环境下高效作业的目的，结构简单可靠，制造成本低，具有高速、低成本、重量轻等优点。重量轻等优点。重量轻等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种二自由度并联机构的矢量推进器


[0001]本专利技术涉及矢量推进器
，具体为一种二自由度并联机构的矢量推进器。

技术介绍

[0002]为了保证水下航行器以一定速度前进，需要外加推力以克服来自水的阻力，该推力是通常由推进装置提供。推进装置提供推力的方式有很多种，目前市面上常见的水下航行器推进方式有：传统螺旋桨推进、喷水推进、仿生推进和混合推进。以上几类推进机构有需要多个螺旋桨配合，有的体积较大，有的结构复杂，对于部分水下航行器尤其是中小型水下航行器并不适合，所以催生了一种新型推进机构—矢量推进机构。
[0003]结合推力矢量技术的螺旋桨推进器，螺旋桨矢量推进技术通过改变螺旋桨主轴的方向来改变推力，除了能提供向前的推力外，该推进系统还能够提供偏转力使运动物体实现横滚、俯仰，螺旋桨的矢量推进方式可以分为两种：一种是通过偏转螺旋桨的方向来直接实现水下机器人的矢量运动，该方式下，有专门的驱动装置用来控制螺旋桨主轴的偏转，而驱动螺旋桨的电机不随之偏转。另一种通过偏转螺旋桨和电机来控制推力的方向，该方式下，驱动机构直接控制电机和螺旋桨主轴的偏转。前者需要三条机械传动链，实现螺旋桨的驱动和推力的改变，同时还需要密封，所以结构十分复杂，能源消耗较大，为此我们提出一种二自由度并联机构的矢量推进器

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种二自由度并联机构的矢量推进器，能够克服传统的AUV在处于零或低速前进的情况下，无法精确的执行巡航作业的缺陷。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种二自由度并联机构的矢量推进器，包括：
[0006]下平台，所述下平台上固定连接有第一基座，所述第一基座内部滑动连接有第一驱动杆，所述第一驱动杆的一端转动连接有第一连接杆，所述第一连接杆的一端球铰连接有上平台；
[0007]第二基座，所述第二基座固定连接在下平台上，所述第二基座内部滑动连接有第二驱动杆，所述第二驱动杆上球铰连接有第二连接杆，所述第二连接杆球铰连接在上平台的底端；
[0008]支撑杆，所述支撑杆固定连接在所述下平台上，所述支撑杆顶端转动连接有连接轴，所述连接轴上转动连接有第一连接块，且第一连接块固定在上平台的底端。
[0009]进一步的，所述第一基座、第二基座与支撑杆之间呈三角形状布设在下平台上。
[0010]进一步的，所述第一驱动杆与第一连接杆之间通过销轴转动连接。
[0011]进一步的，所述第一连接杆与下平台之间设置有第二连接块，第一连接杆球铰连接在第二连接块上，第二连接块固定在下平台的底部。
[0012]进一步的，所述第二连接杆与下平台之间设置有第三连接块，第二连接杆球铰连
接在第三连接块上，第三连接块固定在下平台的底部。
[0013]进一步的，所述上平台的顶部通过螺母安装有连接板。
[0014]进一步的，所述连接板的顶部与螺旋桨固定连接。
[0015]进一步的，所述第一基座与第二基座上均安装有驱动组件。
[0016]本专利技术至少具备以下有益效果：
[0017]本专利技术能够使固定在上平台的螺旋桨实现横滚与俯仰(绕X，Y轴旋转)，为水下航行器提供更为稳定的驱动力与控制力，使得水下航行器在零或低前进速度的环境下高效的执行任务，该矢量推进结构紧凑、响应速度快、精度误差小、承载能力强。
[0018]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0019]图1为本专利技术整体结构的立体示意图；
[0020]图2为本专利技术整体结构的爆炸示意图；
[0021]图3为本专利技术螺旋桨做俯仰运动(绕Y轴旋转)的正视示意图；
[0022]图4为本专利技术螺旋桨做横滚运动(绕X轴旋转)的正视示意图。
[0023]说明
[0024]1、下平台；2、第一基座；3、第一驱动杆；4、第一连接杆；5、上平台；6、第二基座；7、第二驱动杆；8、第二连接杆；9、支撑杆；10、连接轴；11、第一连接块；12、第二连接块；13、第三连接块；14、连接板；15、螺旋桨；16、驱动组件；
具体实施方式
[0025]下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
[0026]请参阅图1
‑
4，本专利技术提供一种技术方案：一种二自由度并联机构的矢量推进器，包括：
[0027]下平台1，下平台1上固定连接有第一基座2，第一基座2内部滑动连接有第一驱动杆3，第一驱动杆3的一端通过销轴转动连接有第一连接杆4，第一连接杆4的一端球铰连接有上平台5，上平台5的顶部通过螺母安装有连接板14，连接板14的顶部与螺旋桨15固定连接；
[0028]第二基座6，第二基座6固定连接在下平台1上，第二基座6内部滑动连接有第二驱动杆7，第二驱动杆7上球铰连接有第二连接杆8，第二连接杆8球铰连接在上平台5的底端；
[0029]支撑杆9，支撑杆9固定连接在下平台1上，支撑杆9顶端转动连接有连接轴10，连接轴10上转动连接有第一连接块11，且第一连接块11固定在上平台5的底端。
[0030]第一基座2、第二基座6与支撑杆9之间呈直角三角形状布设在下平台1上，第一基座2位置直角三角形的直角顶点上。
[0031]需要说明的是，约束支撑杆9围绕连接轴10转动方向为X轴方向，连接轴10围绕第一连接块11转动方向为Y轴方向。
[0032]第一连接杆4与下平台1之间设置有第二连接块12，第一连接杆4球铰连接在第二连接块12上，第二连接块12固定在下平台1的底部，利用设置的第二连接块12，便于使得第一连接杆4偏转时带动上平台5随之偏转。
[0033]第二连接杆8与下平台1之间设置有第三连接块13，第二连接杆8球铰连接在第三连接块13上，第三连接块13固定在下平台1的底部，利用设置的第三连接块13，便于使得第二连接杆8偏转时带动上平台5随之偏转。
[0034]第一基座2与第二基座6上均安装有驱动组件16，针对于本申请的技术方案，驱动组件16包括安装在所述第一基座2和第二基座6上的伺服电机，所述伺服电机的输出端转动连接有传动带(图中未示出)，传动带贯穿第一基座2或第二基座6设置，且传动带上转动连接有丝杆(图中未示出)，第一连接杆4或第二连接杆8的底端均固定连接有螺母套(图中未示出)，螺母套转动连接在丝杆上，且螺母套与第一基座2、第二基座6的内腔均相互适配，当启动伺服电机带动传动带转动，传动带会将动力传递给丝杆，使得丝杆随之转动，然后再利用丝杆与螺母套的适配关系，将丝杠的旋转运动转化为螺母套的直线运动，使得螺母套在第一基座2或第二基座6内上下移动，以此即可带动第一驱动杆3或第二驱动杆7上下移动。
[0035]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二自由度并联机构的矢量推进器，其特征在于，包括：下平台(1)，所述下平台(1)上固定连接有第一基座(2)，所述第一基座(2)内部滑动连接有第一驱动杆(3)，所述第一驱动杆(3)的一端转动连接有第一连接杆(4)，所述第一连接杆(4)的一端球铰连接有上平台(5)；第二基座(6)，所述第二基座(6)固定连接在下平台(1)上，所述第二基座(6)内部滑动连接有第二驱动杆(7)，所述第二驱动杆(7)上球铰连接有第二连接杆(8)，所述第二连接杆(8)球铰连接在上平台(5)的底端；支撑杆(9)，所述支撑杆(9)固定连接在所述下平台(1)上，所述支撑杆(9)顶端转动连接有连接轴(10)，所述连接轴(10)上转动连接有第一连接块(11)，且第一连接块(11)固定在上平台(5)的底端。2.根据权利要求1所述的一种二自由度并联机构的矢量推进器，其特征在于：所述第一基座(2)、第二基座(6)与支撑杆(9)之间呈三角形状布设在下平台(1)上。3.根据权利要求2所述的一种二自由度并联机构的矢量推进器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，杨明星，王逸捷，张兴权，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：