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原文传递一种水上浮动平台装置

专利名称：	一种水上浮动平台装置
摘要：	本发明公开了一种水上浮动平台装置，可以在该装置上安装水上作业平台，其包括支撑机构、姿态调整机构、浮动体机构三部分。其中，支撑机构由上、下平台，上、下支撑柱等组成，上下平台通过上支撑柱连接。浮动平台工作过程中会产生较大的惯量变化，因此设计较长的下支撑柱可以有效的调整系统的质心和惯量；姿态调整机构由两组滚珠丝杠、伺服电机及减速机组成，由虎克铰、滑动螺套等连接件连接上平台，根据上平台安装的姿态传感器反馈的信息，控制器控制电机转动，进行装置的姿态调整；浮动体机构由圆环形浮囊、浮动体架等组成，主要为该装置提供浮力。本发明提供的水上浮动平台装置，可以有效的提高水上作业平台的稳定性、安全性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	河北科技大学
发明人：	席庆兵;雷云帆;任天飞;任有志
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-03T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-03T00:00:00+0800
申请号：	CN202310802888.X
公开号：	CN116985961A
分类号：	B63B22/18;B;B63;B63B;B63B22;B63B22/18
申请人地址：	050091 河北省石家庄市裕华区裕翔街26号
主权项：	1.一种水上浮动平台装置，包括支撑机构、姿态调整机构、浮动体机构其特征在于: 支撑机构：从下往上由下立柱、下平台、上立柱和上平台等组成。浮动平台工作过程中会产生较大的惯量变化，因此在保证系统质量不变的前提下，通过调整配重模块的分布形式，可以有效的调整系统的质心和惯量，保证系统的稳定性；姿态调整机构：固定在支撑装置上，且刚性安装在下平台上。由对称分布的两组滚珠丝杠及伺服电机、减速机以及虎克铰、滑动螺套组成，支撑装置的上平台安装有两轴倾角传感器，在水上浮动平台装置工作的过程中，会受到水面波浪的影响，上平台会发生姿态变化，此时两轴倾角传感器会检测到X、Y两个方向的角度偏移量，通过建立数学模型，使传感器的角度偏移量和电机的旋转圈数产生线性关系，并由上位机控制，从而当传感器接收到角度偏移量信号时，电机会带动姿态稳定机构调整平台，使平台一直处于和地面坐标系平行的状态；浮动体机构：由浮囊和浮动体架组成，浮动体架来固定浮囊，浮囊形状为圆环形，在装置的下边，直接与水面接触，为装置提供浮力。浮动体架通过焊接的方式固定在下立柱上。浮囊可以提供较大的浮力，保证装置在水面上不下沉。 2.如权利要求1所述的一种水上浮动平台装置，其特征在于，所述的支撑机构中，主要由下立柱、下平台、上立柱和上平台组成，立柱中间呈阶梯状中空，内部可装入不同直径负载。下立柱与下平台通过螺栓连接，上立柱上端与上平台通过虎克铰连接保证上平台有足够的自由度进行姿态调整，下端与下平台刚性连接。 3.如权利要求2所述的一种水上浮动平台装置，其特征在于，所述的上平台上安装有两轴倾角传感器，当浮动平台受到海风、海浪的影响，浮动平台会产生一定角度的偏斜，此时倾角传感器会输出X、Y的倾角值，反馈给上位机。 4.如权利要求1所述的一种水上浮动平台装置，其特征在于，所述的姿态调整机构中，调整机构与平台球铰接，上支撑柱与平台虎克铰接。在上平台的下方，安装有角度传感器，采用三角形结构提高了装置的稳定性。 5.如权利要求1所述的一种水上浮动平台装置，其特征在于，所述的姿态调整机构中两个阵列的姿态调整装置和一个中间支撑柱构成三角形结构和二自由度调节机构，其中两个姿态调整机构作为执行机构，通过伸缩可以调整平台的姿态从而保证平台的水平，采用三角形结构提高了装置的稳定性，采用铰支连接避免机构在运行过程中发生卡死的现象。 6.如权利要求5所述的一种水上浮动平台装置，其特征在于，所述的姿态调整机构中动力来源于伺服电机，其搭配减速机实现丝杠在滑套中的旋转游动，进行姿态调整。其中电机与减速器分别固定在电机固定座和减速器固定座上，电机与减速器之间用联轴器连接。 7.如权利要求1所述的一种水上浮动平台装置，其特征在于，所述的姿态调整机构中有上位机控制伺服电机的旋转角度，根据安装在上平面的两轴倾角传感器所反馈的两个角度值进行计算，形成闭环反馈，控制伺服电机旋转，保持平台相对地面平行，保证工作过程安全可靠。 8.如权利要求1所述的一种水上浮动平台装置，其特征在于，所述的浮动体机构中，包括浮囊，为了增加浮力，浮囊选用圆环形状，浮囊可以通过改变浮囊的直径和横截面的直径来调整浮力。 9.如权利要求8所述的一种水上浮动平台装置，其特征在于，所述的浮动体机构中，还包括浮动体架，浮动体架用于固定浮动体，通过焊接的方式固定在下立柱上。浮动平台工作过程中会产生较大的惯量变化，因此在保证系统质量不变的前提下，通过调整配重模块的分布形式，可以有效的调整系统的质心和惯量，保证系统的稳定性。 10.如权利要求8所述的一种水上浮动平台装置，其特征在于，所述的浮囊由浮动体架固定，采用柔性连接的方式固定，在传统固定的方式上进行了改进，减轻了刚性连接方式由于特定频率波动对柱体平台的扰动作用。
所属类别：	发明专利