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伺服電動缸在六自由度平臺上的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-04-25 13:31:16

  六自由度運(yùn)動平臺是用于飛行器、運(yùn)動器(如飛機(jī)、車輛)模擬訓(xùn)練的動感模擬裝置,是一種并聯(lián)運(yùn)動機(jī)構(gòu),它通過改變6個(gè)可以伸縮的電動缸來實(shí)現(xiàn)平臺的空間六自由度運(yùn)動(垂直向、橫向、縱向、俯仰、滾轉(zhuǎn)、搖擺),即X、Y、Z方向的平移和繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,以及這些自由度的復(fù)合運(yùn)動。

  六自由度平臺具有以下特點(diǎn):

  (1) 六自由度平臺由6個(gè)缸同時(shí)支撐,與串聯(lián)機(jī)構(gòu)的懸臂梁相比,剛度大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在相同的自重或體積下有比串聯(lián)機(jī)構(gòu)高的承載能力;

  (2) 串聯(lián)機(jī)構(gòu)末端件上的誤差是各個(gè)關(guān)節(jié)誤差的積累和放大,因而其精度低,誤差大,而采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度平臺沒有誤差積累和放大,因此誤差小、精度高;

  (3) 六自由度平臺采用對稱式結(jié)構(gòu),各向同性好;

  (4) 在位置求解方面,串聯(lián)機(jī)構(gòu)求正解容易,但求反解十分困難,而采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度平臺求正解困難,求反解卻非常容易。在線實(shí)時(shí)計(jì)算時(shí)是要求反解,相比之下,并聯(lián)機(jī)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)。

  軟件部分主要包括用戶界面程序、伺服算法程序、PID參數(shù)設(shè)置程序等。

  電控部分的作用是接收控制系統(tǒng)輸出的指令數(shù)據(jù),并將其傳輸給伺服驅(qū)動器,驅(qū)動器將信號放大后控制電機(jī)運(yùn)動,進(jìn)而帶動電動缸運(yùn)動,并最終使臺體實(shí)現(xiàn)各種姿態(tài)。包括工控機(jī)、運(yùn)動控制卡、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)、電阻尺及相關(guān)電器元件等。

  機(jī)械部分用于支撐負(fù)載,包括上平臺、上連接鉸、下連接鉸、電動缸、支撐架、底座等。平臺由電動缸驅(qū)動,進(jìn)行橫滾、偏航、俯仰三個(gè)姿態(tài)和X、Y、Z平移共6個(gè)自由度的運(yùn)動。

  在六自由度平臺的驅(qū)動系統(tǒng)中,伺服電動缸省略了中間的能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),電機(jī)直接產(chǎn)生力和力矩,運(yùn)動過程確定高效。它具有體積小、響應(yīng)靈敏、使用方便、成本低的優(yōu)點(diǎn),不需要復(fù)雜的管道系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞: 伺服電動缸,六自由度平臺
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