本发明公开了一种基于重力封闭或者地面封闭的混联支腿和移动精密调姿平台，属于重型装备对接和装配装备技术领域，其中升降台与能够沿着基座滑动，形成移动副Pz，且移动副Pz为主动副，升降台由直线驱动器驱动；其中转向架与所述升降台转动连接，形成转动副Rz；其中车轮座与所述转向架转动连接，形成转动副Rx；各车轮形成同步驱动或主动差动机构驱动，或者单电机驱动差动锥齿轮系机构实现同步驱动或被动差速驱动。进一步地，公开了多支腿分布并联形式构建的一组六自由度高精密调姿平台，解决了现有调姿平台高度过大、全向运动与精密调姿运动分离、系统复杂即操作不连续、运动误差大的等问题，有效拓展了移动调姿平台的使用范围。
基于地面封闭的混联支腿及其移动调姿平台
技术领域
[0001] 本发明涉及大重型装备对接和装配装备技术领域，具体涉及一种基于地面封闭或者重力封闭的混联支腿及其精密的移动调姿平台。
背景技术
[0002] 在飞机、轮船、电力等重型装备领域，其装备或产品一般由多个零部件组装而成，因此在生产过程中常常需要进行零部件之间的对接与装配，由于重工领域的零部件体积和质量较大，无法进行人工直接对接操作，因此需要借助移动调姿平台进行搬运与装配。现有的移动平台可分为轮式搬运车和麦克纳姆轮搬运车,由于轮式搬运车和麦克纳姆轮车一般只具有平面移动和绕其载物平台法线转动等三个自由度，无法实现零部件的空间六自由度姿态调整，因此在零部件对接过程中常常会发生两个零部件无法对接的问题，或因碰撞、冲击影响装配效果或损坏问题。为解决这个问题，本领域技术人员将并联机构与车体结合，通过在搬运车上安装多自由度并联机构，实现搬运车的六自由度调姿，例如中国专利CN109231065A公开的一种基于全向移动模块的六自由度调姿系统。
[0003] 通过将多自由度并联调姿机构安装到车体上，虽然可以实现零部件的六自由度调姿，但增加的并联机构使得搬运车的高度大大增加，降低了搬运车的通过性，使其无法完成一些低矮空间的设备对接和装配。且由搬运车和并联机构组成的调姿系统，其本质上仍属于两套独立的系统，搬运车和并联机构在工作过程中所产生的运动误差相互累加，进而降低了移动调姿平台末端的运动精度，不利于零部件的高精度对接和装配。而且多套系统并存造成机械结构复杂，电气控制系统复杂。
发明内容
[0004] 针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于重力封闭的混联支腿及移动调姿平台，其为适用于低矮空间的混联支腿及六自由度全向移动精密调姿平台，解决了现有调姿平台高度过大、全向运动与精密调姿运动分离、系统复杂即操作不连续、运动误差大的等问题，有效拓展了移动调姿平台的使用范围。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] 一种基于重力封闭的混联支腿，其包括基座、升降台、转向架、车轮座和车轮，所述基座依次与直线驱动器、升降台、转向架和车轮座串联连接，在重力封闭条件下与地面形成局部并联连接；所述车轮包括第一车轮和第二车轮，分别位于车轮架的第一侧或者第二侧，所述第一车轮与车轮座转动连接，形成转动副Ry1；所述第二车轮与车轮座转动连接，形成转动副Ry2；所述升降台与所述基座滑动连接，形成作为主动副的移动副Pz，所述升降台由直线驱动器驱动，并且所述转向架由设置在升降台上的转向电机驱动而形成转动连接，所述转向架与升降台转动连接形成转动副Rz，所述车轮座与所述转向架转动连接形成转动副Rx，所述升降台的直线导轨与转动副Rz的轴线平行，所述转动副Rz的轴线与转动副Rx的轴线垂直；所述转动副Ry1和转动副Ry2的轴线同轴，所述转动副Rx的轴线与转动副Ry1及转动副Ry2的轴线垂直相交；所述转动副Rz的轴线通过所述转动副Rx的轴线与转动副Ry1及转动副Ry2的轴线交点。
[0007] 在实际使用中，基于重力封闭是指车轮与地面接触点之间无垂直方向移动自由度，所述混联支腿中的第一车轮和第二车轮与地面接触，且可相对地面做纯滚运动或车轮沿宽度某点做纯滚动，若将地面看做固定平台，车轮座看做运动平台，则第一车轮、第二车轮、地面、车轮座则构成局部并联结构。重力封闭与地面封闭实际效果均为车轮与地面接触点垂直方向没有自由度或者不发生有效位移；重力封闭在封闭原理上是属于力封闭，封闭效果在力的一定变化范围内有效；地面封闭在封闭原理上是车轮、车架和地面之间形成的几何封闭，不受封闭力的限制，形成更加稳定的并联机运动条件，从理论而言封闭力可以是无穷大或者无穷小。
[0008] 进一步地，所述基座通过升降台和转向架与车轮座串联，从而构成一种基于重力封闭的混联支腿，其机构构型为PzRzRx(Ry1+Ry2)Rp。
[0009] 优选地，当所述混联支腿为驱动腿时，所述第一车轮和第二车轮中至少有一个为主动轮或两个车轮均为主动构成主动差动运动。
[0010] 优选地，所述第二车轮为主动轮，第二车轮由行走电机直接驱动或由行走电机通过传动机构间接驱动；优选地，所述第二车轮通过带轮组由行走电机间接驱动，所述行走电机安装于车轮座上，所述带轮组包括第一带轮、同步带,、第二带轮，所述第一带轮与行走电机的输出轴固连，所述第二带轮固连于第二车轮的一侧，所述同步带配合安装于第一带轮与第二带轮上。
[0011] 优选地，所述第一车轮和第二车轮均为主动轮，所述第一车轮和第二车轮分别由两个独立的行走电机分别驱动，当两个行走电机驱动第一车轮和第二车轮同向转动时，可使混联支腿向前行走，当两个行走电机驱动第一车轮和第二车轮异向转动时，形成主动差动驱动工作状态，可使转向架相对升降台发生转动，改变混联支腿的行进方向。
[0012] 优选地，所述升降台上还设有角度传感器，用于检测转向架相对升降台之间的转角。
[0013] 优选地，所述升降台上还设有角度传感器，所述升降台上还可设有抱闸或离合器。
[0014] 优选地，基于重力封闭的混联支腿，其还包括独立悬挂组件结构，所述升降台与所述转向架之间布置独立悬挂组件，所述独立悬挂组件包括悬挂固定板、弹簧、弹簧撞块、升降撞块、导向柱，连接升降台与转向架；所述独立悬挂组件，弹簧压缩行程小于升降台升降行程，升降运动与独立悬挂为并联关系，且升降运动行程大于弹簧长度；所述升降台升降距离大于弹簧长度时，混联支腿为升降电机控制的刚性主动悬挂减振；所述升降台升降距离小于弹簧长度时，升降撞块与弹簧撞块接触，升降电机抱闸打开，混联支腿为基于弹簧的独立悬挂的柔性被动减振；所述主被动减振构成刚柔耦合减振结构。
[0015] 一种移动精密调姿平台，其包括车架、控制器以及混联支腿，优选地，所述混联支腿的数量为三条或四条或六条，各混联支腿中的基座与所述车架固定连接；每条混联支腿中的移动副Pz的直线导轨相互平行；每条混联支腿中的转动架的转动轴线彼此平行。
[0016] 优选地，本发明的移动精密调姿平台，其包括至少有两条基于重力封闭的混联支腿为驱动腿，其中转向电机和直线驱动器为主动驱动、第一车轮和第二车轮中至少有一个为主动或均为主动驱动。
[0017] 与现有技术相比，本发明的优点如下：
[0018] 从机构学的角度来讲，所述移动精密调姿平台中的车体相当于移动平台，地面相当于固定平台，所述各条混联支腿相当于连接固定平台与移动平台的运动支链，从而构成了一种全新的基于开放地面的多腿并联机构——移动精密调姿平台，即形成基于地面封闭的混联支腿及其调姿平台。
[0019] 通过引入开放的地面作为固定平台，并考虑车轮与地面之间的纯滚动运动或部分纯滚动，来设计车体的支腿，可使本发明中的混联支腿除了具有常规行走功能外，还具有调节车体姿态的功能，从而将车体的全向移动与姿态调节有机的融合，在实现空间六自由度精密调姿功能的同时，可提高移动精密调姿平台的运动精度及稳定性和可靠性，无论在结构空间或非结构空间内、移动精密调姿平台这种相对地面移动或转动不受限制，造成调姿操作空间巨大。彻底改变改变定点位置较小调姿的局限性。并有效降低移动调姿平台的整体高度，使其在一些较低矮的空间中，仍能实现六自由度调姿对接和装配。
[0020] 移动精密调姿平台作为运输、调姿一体的特种设备，在自动化或智能技术系统中扮演重要角色。在运输目标件过程中，具有主动适应较复杂地面变化而保持运输目标件特定姿态不变的能力，且移动灵活、稳定、可靠，路径与轨迹规划不受限制；在调姿过程中，微运动与调姿运动融合、连续，地点状态均不受限制、且具有高精密调姿能力。
附图说明
[0021] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0022] 图1是本发明一实施例示出的一种基于重力封闭的混联支腿结构示意图；
[0023] 图2是本发明一实施例示出的一种基于重力封闭的混联支腿的结构原理图；
[0024] 图3是本发明一实施例示出的一种基于重力封闭的混联支腿爆炸视图；
[0025] 图4是本发明又一实施例示出的一种基于重力封闭的混联支腿的结构示意图；
[0026] 图5是本发明又一实施例示出的一种基于重力封闭的混联支腿的结构示意图；
[0027] 图6是本发明又一实施例示出的一种基于重力封闭的混联支腿的车轮驱动结构示意图；
[0028] 图7是本发明又一实施例示出的一种基于重力封闭的混联支腿的车轮驱动原理图；
[0029] 图8是本发明一实施例示出的一种移动调姿平台结构示意图；
[0030] 图9是图8所示的一种移动调姿平台内部结构示意图；
[0031] 图10是本发明又一实施例示出的移动调姿平台示意图；
[0032] 图11是图10所示的移动调姿平台内部结构示意图；
[0033] 图12是本发明又一实施例示出的一种移动调姿平台结构示意图。
[0034] 图13是本发明又一实施例示出的一种移动调姿平台机构构型简图。
[0035] 图14为又一实施例示出的一种具有独立悬挂组件的基于重力封闭的混联支腿结构示意图；
[0036] 图15为又一实施例示出的一种具有独立悬挂组件的基于重力封闭的混联支腿俯视示意图；以及
[0037] 图16为又一实施例示出的一种具有独立悬挂组件的基于重力封闭的混联支腿结构原理图。
[0038] 附图中，1-混联支腿，2-车架，3-控制器，4-电池组，11-基座，111-滑块，112-直线导轨，12-升降台，13-转向架，131-转向轴承，132-摆动轴承14-车轮座，141-第一轮轴承，142-第二轮轴承，15-第一车轮，16-第二车轮，17-直线驱动器，171-螺母，172-丝杆，173-升降电机，174-轴承座，175-同步带，18-角度传感器，19-抱闸，20-第一力矩传感器，21-转向电机，221、222、223-行走电机，231、232-第二力矩传感器，24-带轮组，241-第一带轮，242-同步带，243-第二带轮，25-差动轮系，251-驱动锥齿轮，252-行星架，253-大锥齿轮，254-行星锥齿轮，255-第一锥齿轮，256-第二锥齿轮；5-独立悬挂组件系统、51-悬挂固定板、52-弹簧、53-弹簧撞块、54-升降撞块、55-导向柱。
具体实施方式
[0039] 下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0040] 需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0041] 下面结合附图，对本发明中的基于重力封闭或者基于地面封闭的混联支腿及移动高精密调姿平台进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
[0042] 根据本发明的第一方面，提供一种基于重力封闭或者地面封闭的主被动差动混联支腿，包括基座11、升降台12、转向架13、车轮座14、第一车轮15和第二车轮16；其中升降台13与基座11滑动连接，形成移动副Pz，且移动副Pz为主动副，由直线驱动器17驱动；转向架
13与升降台12转动连接，形成转动副Rz；车轮座14与转向架13转动连接，形成转动副Rx；第一车轮15和第二车轮16，分别位于转动副Rx的第一、第二两侧，第一车轮15与车轮座14转动连接，形成转动副Ry1；第二车轮16与车轮座14转动连接，形成转动副Ry2。
[0043] 移动副Pz直线导轨与转动副Rz轴线平行，转动副Rz轴线与转动副Rx轴线交错垂直；转动副Rx轴线与转动副Ry1轴线或转动副Ry2轴线垂直或正交，转动副Ry1和转动副Ry2的轴线方向同轴。
[0044] 在实际使用中，混联支腿中的第一车轮15和第二车轮16与地面接触，且可相对地面做纯滚运动或车轮沿宽度某点圆做纯滚动，若将地面看做固定平台，车轮座看做运动平台，则第一车轮15、第二车轮16、地面、车轮座14则构成局部并联结构。进一步地，基座11通过升降台12和转向架13与车轮座14串联，从而构成一种基于重力封闭的混联支腿，其机构构型为PzRzRx(Ry1+Ry2)Rp。
[0045] 基于重力封闭的混联支腿还包括转向电机，转向架13由设置在升降台12上的转向电机驱动21。通过设置转向电机21，可主动改变混联支腿中车轮的轴线方向，即转动副Ry1和转动副Ry2的轴线的方向。
[0046] 为避免转向架13在外部干扰力或混联支腿抬起的情况下发生转动，影响混联支腿的运动精度及多腿协调性，优选地，升降台12上还设有抱闸19或离合器，替代转向电机，可锁定转向架13防止其相对升降台12转动。
[0047] 升降台12上还设有角度传感器18，用于检测转向架13相对升降台12之间的转角，并用于实现多腿运动协调控制。即用于控制或保持多腿的状态或转动副Rx轴线方向彼此平行或形成一定相对协条关系、满足直线运动或转向、转弯或曲线轨迹运动要求。
[0048] 当基于重力封闭的混联支腿为驱动腿时，第一车轮15和第二车轮16中应至少有一个为主动轮。即一个为主动另一个为被动或两车轮均为主动。优选地，第一车轮15和第二车轮16中的主动轮由行走电机221或行走电机222直接驱动，或通过链条、带轮、齿轮等传动方式由行走电机221或行走电机222间接驱动。或者，第一车轮15和第二车轮16由两个行走电机221、222分别驱动形成主动差动驱动或由单电机通过差动轮系间接驱动。
[0049] 差动轮系包括与第一车轮15固连的第一锥齿轮255、与第二车轮16固连的第二锥齿轮256、与第一锥齿轮255及第二锥齿轮256同时相互啮合的行星锥齿轮254、大锥齿轮253、驱动锥齿轮251、行星架252。行星锥齿轮254铰接于行星架252上，行星架252固连于大锥齿轮253上，大锥齿轮253与车轮座14转动连接，可自由转动，且大锥齿轮253由与其啮合的驱动锥齿轮251驱动，驱动锥齿轮251与行走电机223的输出轴固连。在差动轮系的外壳体上、相对第二车轮16等距位置即与行走电机223输出轴线重合位置，相对第二车轮16轴线垂直相交、对称设置两转轴段，与转向架13采用转动连接，形成转动副Rx。第二车轮16运动状态由转向电机21和行走电机223共同驱动与控制。
[0050] 优选地，直线驱动器17可以是滚珠丝杠，滚珠丝杠中的螺母与基座11固连，滚珠丝杠中的丝杆与升降台12转动连接，且丝杆由升降电机173驱动。
[0051] 优选地，基于重力封闭的混联支腿设有独立悬挂组件结构5，独立悬挂组件5由悬挂固定板51、弹簧52、弹簧撞块53、升降撞块54、导向柱组成55，弹簧52压缩行程小于升降台12升降行程，升降运动与独立悬挂组件为并联关系，且升降运动行程大于弹簧52长度；升降台12升降距离大于弹簧52长度时，混联支腿1为升降电机173控制的刚性主动悬挂减振；升降台12升降距离小于弹簧52长度时，升降撞块54与弹簧撞块53接触，升降电机173抱闸打开，混联支腿为基于弹簧53的独立悬挂组件的柔性被动减振；主被动减振构成刚柔耦合减振结构；独立悬挂组件5结构转向架13回转中心成中心对称布置，互相抵消对直线导轨112的附加弯矩，不增加对直线导轨112的额外载荷。
[0052] 根据本发明的第二方面，提供一种全向移动精密调姿平台，包括车架2、控制器3以及三条或四条或六条腿的上述任一项中基于重力封闭的混联支腿1，混联支腿1中的基座11与车架2固定连接。每条混联支腿1中的移动副Pz导轨彼此平行；每条混联支腿1中的转动副Rz轴线彼此平行；三条腿的六自由度移动精密调姿平台中的三条腿采用三角形布局设置；四条腿的六自由度移动精密调姿平台中的四条腿采用正方形或长方形或菱形布局设置；六条腿的六自由度移动精密调姿平台中的六条腿采用“日”字形布局设置。
[0053] 优选地，六自由度移动精密调姿平台中至少有两条基于重力封闭的混联支腿1整条腿为驱动腿，即转向电机21、直线驱动器17、第一车轮15和第二车轮16中至少有一个为主动轮或均为主动驱动。
[0054] 优选地，车架内部还设有电池组4，用于无外部电源时给车架内的控制器和各条混联支腿供电。
[0055] 坐标系说明，图1到16，采用同一直角坐标系，Z轴垂直于水平面，X轴、Y轴位于水平面内，第一车轮、第二车轮轴向方向为Y轴，滚动方向为X轴。
[0056] 如图1所示，是本发明一示例性实施例示出的一种基于重力封闭的混联支腿1的结构示意图，图1展示了混联支腿1的具体结构，实施例中混联支腿1的机构构型原理图可参见图2。混联支腿1包括基座11、升降台12、转向架13、车轮座14、第一车轮15、第二车轮16和直线驱动器17。升降台12与基座11相连，升降台12能够沿着垂直于基座11的方向往复滑动，转向架13可转动地连接至升降台12，车轮座14可转动地连接至转向架13，通过转向架带动车轮座14实现转动，从而带动车轮改变运动方向。
[0057] 其中升降台12与基座11之间滑动连接形成移动副Pz，移动副Pz为主动运动副，由直线驱动器17驱动。转向架13与升降台12转动连接形成转动副Rz，车轮座14与转向架13转动连接形成转动副Rx，第一车轮15例如第一车轮和第二车轮16第二车轮位于转动副Rx的两侧，且第一车轮15与车轮座14转动连接形成转动副Ry1，第二车轮16与车轮座14转动连接形成转动副Ry2。第一车轮15与地面接触形成滚动副Rp1，第二车轮16与地面接触形成滚动副Rp2。
[0058] 混联支腿1中各零件之间形成的运动副满足一定的几何关系，其中移动副Pz的导轨方向与转动副Rz的轴线方向平行，转动副Rz轴线与转动副Rx轴线垂直，转动副Rx轴线与转动副Ry1及转动副Ry2的轴线垂直，转动副Ry1和转动副Ry2的轴线相互同轴。
[0059] 基座11为矩形板状结构，升降台12为H形结构件，转向架13为Y形结构件，车轮座14为十字轴结构；混联支腿1中，基座11与升降台12通过直线导轨112移动连接，升降台12与转向架13转动连接，转向架13与车轮座14转动连接；基座11、升降台12、转向架13和车轮座14，从上至下依次串联连接。第一车轮15和第二车轮16同时与车轮座14连接，分别与车轮座14的十结构两端连接，形成转动副；第一车轮和第二车轮与地面接触，在重力封闭条件下，形成局部并联连接，因此混联支腿1为串并混联结构。
[0060] 如图3和图4所示，在一实施例中，直线驱动器17是滚珠丝杠，直线驱动器17包括螺母171、丝杆172、升降电机173、轴承座174、同步带175，螺母171与基座11固连，丝杆172两端设有轴承座174，且轴承座174固连于升降台12的一侧，丝杆172由升降电机173通过同步带175及两个同步带轮驱动旋转。直线驱动器17也可以是液压缸、直线模组等其他类型驱动，可根据实际情况进行合理选择。
[0061] 如图3所示，为本发明一实施例提供的混联支腿1的爆炸结构视图，为减少混联支腿1各零部件连接处的摩擦力，升降台12与基座11通过滑块111和直线导轨112滑动连接，即形成移动副Pz，滑块111与基座11固连，直线导轨112固连于升降台12上且直线导轨的长度方向垂直于升降台12的台面；转向架13与升降台12转动连接处设有转向轴承131，车轮座14与转向架13转动连接处设有摆动轴承132；第一车轮15与车轮座14转动连接处设有第一轮轴承141，第二车轮16与车轮座14转动连接处设有第二轮轴承142。通过在移动副Pz处设置滑块以及直线导轨，在转动副Rz、转动副Rx、转动副Ry1和转动副Ry2处设置各轴承，能够有效减小混联支腿1在运动过程中所产生的摩擦阻力。
[0062] 如图4所示，在一实施例中，升降台12上还设有抱闸19，抱闸19的输出端与转向架13连接，通过抱闸19可控制转向架13相对升降台12转动或锁死，从而避免转向架13在外部干扰力或混联支腿1抬起的情况下发生转动，影响混联支腿1的运动精度及多腿状态协调，其中抱闸19也可以用离合器等替代。为提高混联支腿1的控制精度，转向架13与升降台12转动连接处还可以选择安装角度传感器18，用来实时监测转向架13的转角大小。用于控制和协调各腿之间转动副Rx方向及其准确性
[0063] 如图5所示，在一可选实施例中，升降台12上还设有转向电机21，转向架13由转向电机21驱动转动，通过控制转向电机21可主动改变转向架13的转动方向，进而控制第一车轮15和第二车轮16的行进方向。转向电机21的输出端还可以进一步设有第一力矩传感器20，用来实时监测转向架13相对升降台12之间的转向转矩。
[0064] 当混联支腿1为驱动腿时，第一车轮15和第二车轮16中至少有一个为主动轮或两个车轮均为主动构成主动差动运动。如图5，在一可选实施例中，第二车轮16为主动轮，第二车轮16可由行走电机222直接驱动，也可由行走电机222通过链条、带轮、齿轮等传动方式间接驱动，在图5所示的实施例中，第二车轮16通过带轮组24由行走电机222间接驱动，行走电机222安装于车轮座14上，带轮组24包括第一带轮241、同步带242,、第二带轮243，第一带轮241与行走电机222的输出轴固连，第二带轮243固连于第二车轮16的一侧，同步带242配合安装于第一带轮241与第二带轮242上。
[0065] 如图6所示，在一可选实施例中，第一车轮15和第二车轮16均为主动轮，第一车轮15和第二车轮16分别由两个独立的行走电机221、222分别驱动，当两个行走电机221、222驱动第一车轮15和第二车轮16同向转动时，可使混联支腿1向前行走，当两个行走电机221、
222驱动第一车轮15和第二车轮16异向转动时，形成主动差动驱动工作状态，可使转向架13相对升降台12发生转动，改变混联支腿1的行进方向。为进一步提高第一车轮15和第二车轮
16的控制精度，行走电机221、222的输出端还可安装力矩传感器，用来实时监测第一车轮15或第二车轮16的轮上转矩。
[0066] 如图7所示，在一可选实施例中，第一车轮15和第二车轮16可通过差动轮系25由行走电机223间接驱动。通过一个行走电机223同时驱动第一车轮15和第二车轮16，可以解决在转向过程中第一车轮15和第二车轮16转速不同或随意性的问题。
[0067] 其中，差动轮系25包括与第一车轮15固连的第一锥齿轮255，与第二车轮16固连的第二锥齿轮256，同时与第一锥齿轮255、第二锥齿轮256相互啮合的行星锥齿轮254，行星锥齿轮254与行星架252转动连接，行星架252固连于大锥齿轮253上，大锥齿轮253与车轮15的轴构成转动连接，且大锥齿轮253由与其啮合的驱动锥齿轮251驱动，驱动锥齿轮251与行走电机223的输出轴固连。第一车轮15固连的第一锥齿轮255轴线与第二车轮16固连的第二锥齿轮256的轴线同轴，并通过转动副支撑在行星轮系壳体即相当于车轮座14上，行走电机223及驱动锥齿轮251的轴线与行星锥齿轮254轴线同轴，在车轮座14上外表面分别设置两段转轴与升降台13构成转动连接，即构成Rx转动副并与行星锥齿轮254轴线同轴。转动副Rx的一端与驱动电机223输出轴线重合，形成电机轴在内、Rx在外的复合转动副。
[0068] 如图8和图9所示，是本发明提供的移动精密调姿平台的一实施例，移动精密调姿平台包括车架2，以及三条混联支腿1，混联支链1中的基座11与车架2固连。三条混联支腿1呈三角形布置，由车架2内部的控制器3控制。三条混联支腿1中可以有两条或者三条为驱动腿，驱动腿中的第一车轮15或第二车轮16至少有一个为主动轮或两个车轮均为主动，由驱动电机221或222或同时独立驱动车轮转动。车架2为由型材焊接而成的框架式结构，可有效提高车架2的承载力，且车架2的外周面安装有装饰板。三条混联支腿1即1a、1b、1c应满足姿态约束条件，姿态条件即为每条混联支腿中的移动副Pz导轨彼此平行、转动副Rz轴线彼此平行。
[0069] 进一步地，为提高移动调姿平台的适用范围，除外部供电车架2的内部还设有电池组4，用来给控制器3和各个混联支腿1供电，使本移动精密调姿平台可以在无外部供电的情况下，依然可以正常工作。
[0070] 移动精密调姿平台具有普通运载车的运载功能，可实现沿地面任意方向的移动，以及绕垂直地面方向的转动。同时本移动精密调姿平台还具有调节车架2空间姿态的功能，通过控制三条混联支腿1中的直线驱动器17同步上下运动，可实现车架2的上下升降运动；控制三条混联支腿1中的直线驱动器17异步运动时，可使车架2相对地面发生倾斜。即实现俯仰运动、横滚运动。
[0071] 具体地，如图9所示，为区别各个混联支腿，将不同位置的混联支腿分别命名为1a、1b和1c，当控制混联支腿1a和混联支腿1b升高，同时使混联支腿1c降低，可使车架2绕x轴转动，当然也可令混联支腿1a和混联支腿1b降低，令混联支腿1c升高来实现绕x轴的反向转动。当控制混联支腿1a升高或降低，对应地令混联支腿1b降低或升高，可实现车架2绕y轴的转动。
[0072] 上述只是对车架2的姿态调节控制的简单描述，在实际控制中，当车架2的姿态发生改变时，混联支腿中的第一车轮15和第二车轮16也会发生相应的运动。这是因为将地面当做固定平台时，第一车轮15和第二车轮16与地面接触所形成的滚动副Rp1和滚动副Rp2参与了车架2的自由度构建，因此对车架2的姿态进行调整时，还需要控制第一车轮15和第二车轮16进行相应的附加微运动。
[0073] 如图10、图11和图13所示是本发明提供的移动精密调姿平台的又一实施例，在本实施例中车架2上连接有四条混联支腿1，分别设于车架2的四个角上，呈正方形或长方形布置，通过设置四条混联支腿1，可有效提高移动精密调姿平台的承载面积，四条混联支腿1中可以有两条或者三条或者四条为驱动腿。四条混联支腿之间应满足位置与姿态约束条件，姿态条件即为每条混联支腿中的移动副Pz导轨彼此平行、转动副Rz轴线彼此平行。
[0074] 在本实施例中，四条混联支腿1中有一条为冗余支腿，通过设置冗余支腿，一方面可以提高移动调姿平台的承载力，另一方面可以提高移动精密调姿平台的稳定性。当四条混联支腿中，有一条支腿发生故障时，冗余支腿可代替该故障支腿继续工作，不影响移动精密调姿平台的正常工作，这对卫星、火箭等重要产品的安装对接至关重要。
[0075] 车架2的四周还可以安装或搭载摄像头、超声波、激光雷达、毫米波雷达等传感器，用来提高移动精密调姿平台对外界环境的感知能力，车架2上还可以搭载垂直升降台或功能性机构或机器人来进一步扩展本移动精密调姿平台的应用范围。
[0076] 如图12所示是本发明提供的移动精密调姿平台的又一实施例，在本实施例中车架2上连接有六条混联支腿1，分别设于车架2的两端或两侧，通过增加移动精密调姿平台支腿的数量可有效提高平台的承载力，进一步提高移动调姿平台的稳定性、可靠性。本实施例针对大重载荷工况，如运载火箭、大型运输机、重型机器精密调姿对接与安装。
[0077] 优选地，如图14、图15和图16所示，在一实施例中，升降台12与转向架13之间布置独立悬挂组件5，其中独立悬挂组件5包括悬挂固定板51、弹簧52、弹簧撞块53、升降撞块54以及导向柱55，弹簧52可以是压缩弹簧、蝶形弹簧或者空气弹簧，根据负载与悬挂行程进行合理选择。
[0078] 如图14所示，是本发明又一实施例提供的具有独立悬挂组件的基于重力封闭的混联支腿结构示意图，独立悬挂组件5连接升降台12与转向架13，且布置两组，与Pz为并联关系；悬挂固定板5与转向架13固定连接；弹簧52与弹簧撞块53固定连接；导向柱55与悬挂固定板51固定连接，且穿过弹簧52、弹簧撞块53，形成滑动连接；升降撞块53与升降台13固定连接，且升降撞块53与导向柱55滑动连接。
[0079] 如图15所示，是又一实施例示出的一种具有独立悬挂组件的基于重力封闭的混联支腿俯视示意图；独立悬挂组件5相对转向架13回转中心成中心对称布置，互相抵消对导轨的附加弯矩，不增加对升降导轨的额外载荷。
[0080] 如图16所示，是又一实施例示出的一种具有独立悬挂组件的基于重力封闭的混联支腿结构原理图；弹簧52压缩形成小于升降台12升降行程，升降运动与独立悬挂组件为并联关系，且升降运动行程L1大于弹簧长度L2；当升降台12升降距L1离大于弹簧52长度L2时，混联支腿为升降低电机173控制的刚性主动悬挂减振；当升降台12升降距离L1小于弹簧52长度L2时，升降撞块54与弹簧撞块53接触，升降电机173抱闸打开，混联支腿为基于弹簧52的独立悬挂组件5的柔性被动减振，且压缩弹簧可以有效降低丝杠172承受载荷，当弹簧压缩量最大时，丝杠载荷为零；主被动减振构成刚柔耦合减振结构。
[0081] 需要说明的是，移动精密调姿平台的支腿的数量可以根据实际工况进行选择，并不局限本发明示出的几种实施案例。
[0082] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
