一种三自由度运动输出机构及其仿扑翼运动实验平台

文档序号:36872607发布日期:2024-02-02 20:52阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种三自由度运动输出机构,其特征在于:包括扑动组件、俯仰组件和翻滚组件,所述扑动组件包括扑动环以及连接所述扑动环的扑动输入轴,所述俯仰组件包括俯仰环组以及连接所述俯仰环组的俯仰输入轴,所述翻滚组件包括翻滚环组以及连接所述翻滚环组的翻滚输入轴,所述扑动环、所述俯仰环组和所述翻滚环组由外向内顺次套设,所述扑动环与所述俯仰环组转动连接,所述扑动环、所述俯仰环组以及所述翻滚环组通过第一输出轴转动连接,所述俯仰环组与所述翻滚环组通过第二输出轴转动连接,所述扑动输入轴、所述俯仰输入轴、所述翻滚输入轴以及所述第一输出轴同轴设置,所述第二输出轴作绕x轴、y轴和/或z轴的三自由度运动。

2.根据权利要求1所述的三自由度运动输出机构,其特征在于:所述扑动输入轴、所述俯仰输入轴和所述翻滚输入轴由外向内顺次套设,所述第一输出轴位于所述扑动环远离所述扑动输入轴的一端。

3.根据权利要求2所述的三自由度运动输出机构,其特征在于:所述俯仰环组包括由外向内顺次套设的第二俯仰环、第一俯仰环和第三俯仰环,所述第一俯仰环和所述第二俯仰环呈x型结构分布,所述x型结构的交叉位置设置有所述第二输出轴,所述第一俯仰环与所述第三俯仰环转动连接,所述第二俯仰环与所述扑动环转动连接,所述第三俯仰环的相对的两端分别固定连接有所述俯仰输入轴和转动连接有所述第一输出轴。

4.根据权利要求3所述的三自由度运动输出机构,其特征在于:所述翻滚环组包括由外向内顺次套设的第一翻滚环、第三翻滚环和第二翻滚环,所述第一翻滚环具有相互垂直的两转动轴线,两所述转动轴线分别转动连接所述第三翻滚环和所述第二翻滚环,所述第三翻滚环的相对的两端分别固定连接有所述翻滚输入轴和转动连接有所述第一输出轴,所述第二翻滚环固定连接有所述第二输出轴。

5.一种仿扑翼运动实验平台,其特征在于:包括扑翼运动传动机构、如权利要求1-4任一项所述的三自由度运动输出机构以及连接在第一输出轴的六维力传感器,所述扑翼运动传动机构包括扑动传动组件、俯仰传动组件和翻滚传动组件,所述扑动传动组件连接所述扑动输入轴,所述俯仰传动组件连接所述俯仰输入轴,所述翻滚传动组件连接所述翻滚输入轴。

6.根据权利要求5所述的仿扑翼运动实验平台,其特征在于:所述扑动传动组件、所述俯仰传动组件和所述翻滚传动组件分别包括线传动结构,所述线传动结构包括电机换向滑轮组、驱动换向滑轮组和柔性线,所述电机换向滑轮组包括电机端滑轮轴和电机端u型轴承,所述驱动换向滑轮组包括驱动端滑轮轴和驱动端u型轴承,所述电机端滑轮轴与所述驱动端滑轮轴同轴,所述柔性线围绕成环形,经所述电机端u型轴承和所述驱动端u型轴承换向,环形的两端分别绕过并固定在所述电机端滑轮轴和所述驱动端滑轮轴。

7.根据权利要求6所述的仿扑翼运动实验平台,其特征在于:所述扑动传动组件包括扑动输入连接轴,所述扑动输入连接轴两端分别连接扑动输入轴和扑动驱动端滑轮轴;所述俯仰传动组件包括俯仰输入连接轴,所述俯仰输入连接轴两端分别连接俯仰输入轴和俯仰驱动端滑轮轴;所述翻滚传动组件包括翻滚输入连接轴,所述翻滚输入连接轴两端分别连接翻滚输入轴和翻滚驱动端滑轮轴;所述扑动输入连接轴、所述俯仰输入连接轴和所述翻滚输入连接轴由外向内顺次套设。

8.根据权利要求7所述的仿扑翼运动实验平台,其特征在于:所述电机端滑轮轴和所述驱动端滑轮轴分别设置有两个导线槽,所述柔性线在两个所述导线槽的围绕方向相反。

9.根据权利要求8所述的仿扑翼运动实验平台,其特征在于:所述电机换向滑轮组包括涨紧结构,所述涨紧结构包括与所述电机端u型轴承固定连接的丝杠螺母以及与所述丝杠螺母螺纹连接的滚花丝杠,所述电机端u型轴承通过换向座滑动连接在线性滑轨上。

10.根据权利要求7所述的仿扑翼运动实验平台,其特征在于:所述俯仰传动组件中的驱动端u型轴承的轴线与所述翻滚传动组件中的驱动端u型轴承的轴线相互平行,与所述扑动传动组件中的驱动端u型轴承的轴线相互垂直。


技术总结
本发明公开一种三自由度运动输出机构及其仿扑翼运动实验平台,属于仿扑翼运动技术领域,包括扑动组件、俯仰组件和翻滚组件,扑动组件包括扑动环以及扑动输入轴,俯仰组件包括俯仰环组以及俯仰输入轴,翻滚组件包括翻滚环组以及翻滚输入轴,扑动环、俯仰环组和翻滚环组由外向内顺次套设,扑动环与俯仰环组转动连接,扑动环、俯仰环组以及翻滚环组通过第一输出轴转动连接,俯仰环组与翻滚环组通过第二输出轴转动连接,扑动输入轴、俯仰输入轴、翻滚输入轴以及第一输出轴同轴设置,第二输出轴作绕x轴、y轴和/或z轴运动。本发明能够实现三自由度空间运动,实现模拟翅翼飞行过程中俯冲、俯仰和扑动运动,更准确的模拟真实世界中扑翼运动的效果。

技术研发人员:宋加雷,温玮锋,尹玲
受保护的技术使用者:东莞理工学院
技术研发日:
技术公布日:2024/2/1
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