三自由度电动摇床.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811504223.6 (22)申请日 2018.12.10 (71)申请人 浙江大学台州研究院 地址 318050 浙江省台州市路桥区珠光街 201号 (72)发明人 武建伟 金习博 陈思涵 汪威威 金丽丽 (74)专利代理机构 台州市南方商标专利事务所 (普通合伙) 33225 代理人 王剑 (51)Int.Cl. A47D 9/02(2006.01) (54)发明名称 三自由度电动摇床 (57)摘要 本发明公开了一种三自由度电动摇床， 包括 水平驱动模块、 曲线轨道机。

2、架、 前后驱动模块、 座 椅安装模块和座椅调节模块； 水平驱动模块与曲 线轨道机架之间可滑动地连接， 水平驱动模块适 于沿着曲线轨道机架的圆弧轨道左右运动及上 下运动； 前后驱动模块安装在水平驱动模块上表 面， 座椅安装模块安装在前后驱动模块上表面， 前后驱动模块用于驱动座椅安装模块前后运动； 座椅调节模块与座椅安装模块之间可活动地连 接， 用于调节座椅安装模块的位置。 本发明能够 实现左右、 前后和上下三个自由度的运动， 采用 仿生造型设计模拟子宫运动， 即可进行缓慢而平 稳的摇动， 从而实现安抚婴儿的效果。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 109330275 A 2019.02。

3、.15 CN 109330275 A 1.三自由度电动摇床， 其特征在于， 包括水平驱动模块、 曲线轨道机架、 前后驱动模块、 座椅安装模块和座椅调节模块； 所述水平驱动模块与所述曲线轨道机架之间可滑动地连接， 所述水平驱动模块适于沿 着所述曲线轨道机架的圆弧轨道左右运动及上下运动； 所述前后驱动模块安装在所述水平驱动模块上表面， 所述座椅安装模块安装在所述前 后驱动模块上表面， 所述前后驱动模块用于驱动所述座椅安装模块前后运动； 所述座椅调节模块与所述座椅安装模块之间可活动地连接， 用于调节所述座椅安装模 块的位置。 2.如权利要求1所述的三自由度电动摇床， 其特征在于， 所述水平驱动模块包。

4、括水平微 型电机、 第一小带轮、 第一大带轮、 蜗杆、 蜗轮、 第一连杆、 球头关节轴承、 大轮子和水平托 盘； 所述水平微型电机与所述第一小带轮过盈配合， 所述第一大带轮与所述蜗杆过盈配 合， 所述第一连杆一端与所述蜗轮的外圈连接， 所述第一连杆另一端与所述球头关节轴承 间隙配合， 所述球头关节轴承外圈与所述水平托盘固定， 所述水平托盘底部相对的两侧分 别安装有多个所述大轮子； 所述水平微型电机带动所述第一小带轮旋转， 所述第一大带轮 通过第一皮带随所述第一小带轮旋转， 进而驱动所述蜗杆、 蜗轮及第一连杆运动， 所述第一 连杆推动所述球头关节轴承， 使所述水平托盘通过各所述大轮子沿所述曲线轨。

5、道机架进行 左右往复运动。 3.如权利要求2所述的三自由度电动摇床， 其特征在于， 所述曲线轨道机架包括底板、 圆弧轨道侧板和滚轮限位板； 具有加强筋的一对所述圆弧轨道侧板固定在所述底板上， 一对所述滚轮限位板分别对 应固定在一对所述圆弧轨道侧板的外侧上部， 所述滚轮限位板内侧的限位槽罩住所述圆弧 轨道侧板顶部的圆弧轨道， 各所述大轮子两侧具有挡圈， 大轮子两侧挡圈分别位于所述圆 弧轨道两侧， 由所述限位槽引导各所述大轮子沿所述圆弧轨道上下运动。 4.如权利要求3所述的三自由度电动摇床， 其特征在于， 所述前后驱动模块包括前后微 型电机、 第二小带轮、 第二大带轮、 第二连杆、 子母铆接件、 。

6、前后托盘和小轮子； 所述前后微型电机与所述第二小带轮过盈配合， 所述第二连杆一端与所述第二大带轮 连接， 所述第二连杆另一端通过所述子母铆接件与所述前后托盘连接， 多个所述小轮子位 于所述前后托盘底部两侧， 各所述小轮子两侧具有挡圈， 小轮子两侧挡圈分别位于前后托 盘导轨两侧， 所述前后微型电机带动所述第二小带轮旋转， 所述第二大带轮通过第二皮带 随所述第二小带轮旋转， 进而驱动所述第二连杆运动， 所述第二连杆推动所述子母铆接件， 使所述前后托盘通过各所述小轮子沿所述前后托盘导轨进行前后往复运动。 5.如权利要求4所述的三自由度电动摇床， 其特征在于， 所述座椅安装模块包括座椅固 定板、 安装。

7、座、 支撑框架、 固定框架、 可调节框架和一对连接环盖； 所述座椅固定板安装在所述前后托盘上， 所述支撑框架与所述安装座固定后安装在所 述座椅固定板上， 所述固定框架固定于各所述连接环盖一侧， 所述可调节框架安装在各所 述连接环盖另一侧。 6.如权利要求5所述的三自由度电动摇床， 其特征在于， 所述座椅调节模块包括拨片、 推杆、 抱爪、 棘轮和弹簧； 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 109330275 A 2 所述拨片固定在所述推杆上， 所述推杆的一端固定在所述弹簧上， 所述推杆的另一端 固定在所述抱爪上， 所述推杆和弹簧安装在各所述可调节框架内， 所述棘轮与各所述连接 环盖固定； 。

8、当需要调节时， 推动两侧的所述可调节框架内的所述拨片使所述弹簧压紧， 同时 带动所述抱爪使其与所述棘轮分开， 用手将所述可调节框架调整到需要位置， 放开所述拨 片后由于所述弹簧的作用使所述抱爪重新卡住所述棘轮。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 109330275 A 3 三自由度电动摇床 技术领域 0001 本发明涉及一种三自由度电动摇床， 属于婴儿床技术领域。 背景技术 0002 随着二胎的开放， 越来越多的家庭陷入带孩子与平衡自己生活的两难境地。 面对 小月龄的婴儿， 无时无刻需要一个人的陪伴。 尤其是怀抱着的婴儿睡着后， 将他抱入婴儿床 内时往往会使婴儿惊醒， 需要重新哄睡， 。

9、有时还不止一次如此反复操作， 家长不胜其烦。 婴 儿睡着后， 由于无法完全适应母体外面的环境， 经常会出现惊跳反应， 导致无法安然入睡。 这样的困境使得抚育婴儿的母亲异常疲惫。 0003 根据这一现状， 迫切需要对无法模拟母体子宫内睡眠环境的婴儿摇摇床的结构进 行改造， 使得摇摇床能够模仿婴儿在母亲子宫内缓慢而平稳的摇动状态。 发明内容 0004 本发明的目的是解决目前婴儿摇摇床无法模拟母体子宫内睡眠环境的技术问题。 0005 为实现以上发明目的， 本发明提供一种三自由度电动摇床， 包括水平驱动模块、 曲 线轨道机架、 前后驱动模块、 座椅安装模块和座椅调节模块； 所述水平驱动模块与所述曲线 。

10、轨道机架之间可滑动地连接， 所述水平驱动模块适于沿着所述曲线轨道机架的圆弧轨道左 右运动及上下运动； 所述前后驱动模块安装在所述水平驱动模块上表面， 所述座椅安装模 块安装在所述前后驱动模块上表面， 所述前后驱动模块用于驱动所述座椅安装模块前后运 动； 所述座椅调节模块与所述座椅安装模块之间可活动地连接， 用于调节所述座椅安装模 块的位置。 0006 进一步地， 所述水平驱动模块包括水平微型电机、 第一小带轮、 第一大带轮、 蜗杆、 蜗轮、 第一连杆、 球头关节轴承、 大轮子和水平托盘； 所述水平微型电机与所述第一小带轮 过盈配合， 所述第一大带轮与所述蜗杆过盈配合， 所述第一连杆一端与所述蜗。

11、轮的外圈连 接， 所述第一连杆另一端与所述球头关节轴承间隙配合， 所述球头关节轴承外圈与所述水 平托盘固定， 所述水平托盘底部相对的两侧分别安装有多个所述大轮子； 所述水平微型电 机带动所述第一小带轮旋转， 所述第一大带轮通过第一皮带随所述第一小带轮旋转， 进而 驱动所述蜗杆、 蜗轮及第一连杆运动， 所述第一连杆推动所述球头关节轴承， 使所述水平托 盘通过各所述大轮子沿所述曲线轨道机架进行左右往复运动。 0007 进一步地， 所述曲线轨道机架包括底板、 圆弧轨道侧板和滚轮限位板； 具有加强筋 的一对所述圆弧轨道侧板固定在所述底板上， 一对所述滚轮限位板分别对应固定在一对所 述圆弧轨道侧板的外侧。

12、上部， 所述滚轮限位板内侧的限位槽罩住所述圆弧轨道侧板顶部的 圆弧轨道， 各所述大轮子两侧具有挡圈， 大轮子两侧挡圈分别位于所述圆弧轨道两侧， 由所 述限位槽引导各所述大轮子沿所述圆弧轨道上下运动。 0008 进一步地， 所述前后驱动模块包括前后微型电机、 第二小带轮、 第二大带轮、 第二 连杆、 子母铆接件、 前后托盘和小轮子； 所述前后微型电机与所述第二小带轮过盈配合， 所 说 明 书 1/4 页 4 CN 109330275 A 4 述第二连杆一端与所述第二大带轮连接， 所述第二连杆另一端通过所述子母铆接件与所述 前后托盘连接， 多个所述小轮子位于所述前后托盘底部两侧， 各所述小轮子两侧。

13、具有挡圈， 小轮子两侧挡圈分别位于前后托盘导轨两侧， 所述前后微型电机带动所述第二小带轮旋 转， 所述第二大带轮通过第二皮带随所述第二小带轮旋转， 进而驱动所述第二连杆运动， 所 述第二连杆推动所述子母铆接件， 使所述前后托盘通过各所述小轮子沿所述前后托盘导轨 进行前后往复运动。 0009 进一步地， 所述座椅安装模块包括座椅固定板、 安装座、 支撑框架、 固定框架、 可调 节框架和一对连接环盖； 所述座椅固定板安装在所述前后托盘上， 所述支撑框架与所述安 装座固定后安装在所述座椅固定板上， 所述固定框架固定于各所述连接环盖一侧， 所述可 调节框架安装在各所述连接环盖另一侧。 0010 进一步。

14、地， 所述座椅调节模块包括拨片、 推杆、 抱爪、 棘轮和弹簧； 所述拨片固定在 所述推杆上， 所述推杆的一端固定在所述弹簧上， 所述推杆的另一端固定在所述抱爪上， 所 述推杆和弹簧安装在各所述可调节框架内， 所述棘轮与各所述连接环盖固定； 当需要调节 时， 推动两侧的所述可调节框架内的所述拨片使所述弹簧压紧， 同时带动所述抱爪使其与 所述棘轮分开， 用手将所述可调节框架调整到需要位置， 放开所述拨片后由于所述弹簧的 作用使所述抱爪重新卡住所述棘轮。 0011 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 本发明能够实现左右、 前后和上下三个自由度的运动， 其中水平驱动模块实现左右运 动， 水平驱动模。

15、块和曲线轨道机架结合实现上下运动， 前后驱动模块实现前后运动， 采用仿 生造型设计模拟子宫运动， 即可进行缓慢而平稳的摇动， 从而实现安抚婴儿的效果。 附图说明 0012 图1是本发明一个实施例的结构示意图； 图2是本发明一个实施例中水平驱动模块的结构示意图； 图3是本发明一个实施例中曲线轨道机架的结构示意图； 图4是本发明一个实施例中前后驱动模块的结构示意图； 图5是本发明一个实施例中座椅安装模块的结构示意图； 图6是本发明一个实施例中座椅调节模块的结构示意图一； 图7是本发明一个实施例中座椅调节模块的结构示意图二。 0013 图中， 1-水平驱动模块； 1-1水平微型电机； 1-2第一小带。

16、轮； 1-3第一大带轮； 1-4蜗 杆； 1-5蜗轮； 1-6第一连杆； 1-7球头关节轴承； 1-8大轮子； 1-9水平托盘； 2-曲线轨道机架； 2-1底板； 2-2圆弧轨道侧板； 2-3滚轮限位板； 3-前后驱动模块； 3-1前后微型电机； 3-2第二小带轮； 3-3第二大带轮； 3-4第二连杆； 3- 5子母铆接件； 3-6前后托盘； 3-7小轮子； 4-座椅安装模块； 4-1座椅固定板； 4-2安装座； 4-3支撑框架； 4-4固定框架； 4-5可调节 框架； 4-6连接环盖； 5-座椅调节模块； 5-1拨片； 5-2推杆； 5-3抱爪； 5-4棘轮； 5-5弹簧。 说 明 书 2/。

17、4 页 5 CN 109330275 A 5 具体实施方式 0014 下面结合附图和具体实施例对本发明作优选说明。 0015 如图1所示， 本发明一个实施例的三自由度电动摇床， 包括水平驱动模块1、 曲线轨 道机架2、 前后驱动模块3、 座椅安装模块4和座椅调节模块5； 水平驱动模块1与曲线轨道机 架2之间可滑动地连接， 水平驱动模块1适于沿着曲线轨道机架2的圆弧轨道左右运动及上 下运动； 前后驱动模块3安装在水平驱动模块1上表面， 座椅安装模块4安装在前后驱动模块 3上表面， 前后驱动模块3用于驱动座椅安装模块4前后运动； 座椅调节模块5与座椅安装模 块4之间可活动地连接， 用于调节座椅安装。

18、模块4的位置。 0016 如图2所示， 水平驱动模1块包括水平微型电机1-1、 第一小带轮1-2、 第一大带轮1- 3、 蜗杆1-4、 蜗轮1-5、 第一连杆1-6、 球头关节轴承1-7、 大轮子1-8和水平托盘1-9； 水平微型 电机1-1与第一小带轮1-2过盈配合， 第一大带轮1-3与蜗杆1-4过盈配合， 第一连杆1-6一端 与蜗轮1-5的外圈连接， 第一连杆1-6另一端与球头关节轴承1-7间隙配合， 球头关节轴承1- 7外圈与水平托盘1-9固定， 水平托盘1-9底部相对的两侧分别安装有多个大轮子1-8； 水平 微型电机1-1带动第一小带轮1-2旋转， 第一大带轮1-3通过第一皮带 （图中。

19、未示出） 随第一 小带轮1-2旋转， 进而驱动蜗杆1-4、 蜗轮1-5及第一连杆1-6运动， 第一连杆1-6推动球头关 节轴承1-7， 使水平托盘1-9通过各大轮子1-8沿曲线轨道机架2进行左右往复运动。 0017 如图3所示， 曲线轨道机架2包括底板2-1、 圆弧轨道侧板2-2和滚轮限位板2-3； 具 有加强筋的一对圆弧轨道侧板2-2固定在底板2-1上， 一对滚轮限位板2-3分别对应固定在 一对圆弧轨道侧板2-2的外侧上部， 滚轮限位板2-3内侧的限位槽罩住圆弧轨道侧板2-2顶 部的圆弧轨道， 各大轮子1-8两侧具有挡圈， 大轮子两侧挡圈分别位于圆弧轨道两侧， 由限 位槽引导各大轮子1-8沿。

20、圆弧轨道上下运动。 0018 如图4所示， 前后驱动模块3包括前后微型电机3-1、 第二小带轮3-2、 第二大带轮3- 3、 第二连杆3-4、 子母铆接件3-5、 前后托盘3-6和小轮子3-7； 前后微型电机3-1与第二小带 轮3-2过盈配合， 第二连杆3-4一端与第二大带轮3-3连接， 第二连杆3-4另一端通过子母铆 接件3-5与前后托盘3-6连接， 多个小轮子3-7位于前后托盘3-6底部两侧， 各小轮子3-7两侧 具有挡圈， 小轮子两侧挡圈分别位于前后托盘导轨 （图中未示出） 两侧， 前后微型电机3-1带 动第二小带轮3-2旋转， 第二大带轮3-3通过第二皮带 （图中未示出） 随第二小带轮。

21、3-2旋转， 进而驱动第二连杆3-4运动， 第二连杆3-4推动子母铆接件3-5， 使前后托盘3-6通过各小轮 子3-7沿前后托盘导轨进行前后往复运动。 0019 如图5所示， 座椅安装模块4包括座椅固定板4-1、 安装座4-2、 支撑框架4-3、 固定框 架4-4、 可调节框架4-5和一对连接环盖4-6； 座椅固定板4-1安装在前后托盘3-6上， 支撑框 架4-3与安装座4-2固定后安装在座椅固定板4-1上， 固定框架4-4固定于各连接环盖4-6一 侧， 可调节框架4-5安装在各连接环盖4-6另一侧。 0020 如图6和7所示， 座椅调节模块5包括拨片5-1、 推杆5-2、 抱爪5-3、 棘轮。

22、5-4和弹簧5- 5； 拨片5-1固定在推杆5-2上， 推杆5-2的一端固定在弹簧5-5上， 推杆5-2的另一端固定在抱 爪5-3上， 推杆5-2和弹簧5-5安装在各可调节框架4-5内， 棘轮5-4与各连接环盖4-6固定； 当 需要调节时， 推动两侧的可调节框架4-5内的拨片5-1使弹簧5-5压紧， 同时带动抱爪5-3使 其与棘轮5-4分开， 用手将可调节框架4-5调整到需要的角度位置， 如可以设置175 、 140 、 120 和100 四挡调节， 角度的设置根据棘轮5-4的形状决定， 其中175 为平躺模式； 140 和 说 明 书 3/4 页 6 CN 109330275 A 6 120。

23、 为半躺模式， 100 为坐姿模式， 各角度通过手拨动两侧可调节框架4-5中的拨片5-1进 行调节， 拨动拨片5-1后， 可调节框架4-5可以绕着连接环盖4-6旋转， 用手将可调节框架4-5 旋转到需要角度， 松开拨片5-1， 由于弹簧5-5的作用使抱爪5-3重新卡住棘轮5-4而完成调 节。 0021 以上述依据本发明的理想实施例为启示， 通过上述的说明内容， 相关工作人员完 全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内， 进行多样的变更以及修改。 本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容， 必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 说 明 书 4/4 页 7 CN 109330275 A 7 图1 图2 说 明 书 附 图 1/3 页 8 CN 109330275 A 8 图3 图4 说 明 书 附 图 2/3 页 9 CN 109330275 A 9 图5 图6 图7 说 明 书 附 图 3/3 页 10 CN 109330275 A 10 。