六自由度运动平台属于并联机构,其机构是由计算机控制系统,电机驱动系统、下平台和上平台组成。下平台固定在地基上,上平台为运动平台,用于支撑负载。通过计算机控制系统被编程为控制电动线性致动器的行程和速度,以实现运动平台在三维空间中的多自由度运动 。
作为并联机构的六自由度平台具有的优点包括:
1.六自由度平台由六个气缸同时支撑,刚性比串联机构的悬臂梁大,结构稳定,在相同自重或体积下具有高于串联机构的承载能力。
2.串联机构末端零件的误差是各关节的误差积累和放大,因此精度低、误差大,而采用并联机构的六自由度平台由于没有误差积累和放大,所以误差小、精度高。
3.六自由度平台采用对称型结构,各向同性好。
4.关于位置求解,串联机构很容易求出正解,但求逆解非常困难,使用并联机构的六自由度平台很难求出正解,求逆解非常容易,在线计算要求逆解,而并联机构容易实现。
5.六自由度的软件部分主要包括用户接口程序、伺服算法程序、PID参数设定程序等。
6.设备的电子控制部的作用是接收从控制系统输出的指令数据,并将其传输到伺服驱动器,伺服系统放大信号控制电机的动作,带动电动缸,最终使底座实现各种姿势,包括机床、运动控制卡、伺服驱动器、伺服电机、电阻表及相关电气部件等。
7.机器部分用于支撑载荷,包括上平台、连接铰链、电动缸、支撑架、基座等,平台由电动缸驱动,进行横向涡旋、偏航、俯仰和x、y、z平移共六自由度的运动。
8.在六自由度平台的驱动系统中,伺服电动缸省略了中间的能量转换环节,使电机直接产生力和力矩,从而确定运动过程高效,具有体积小、响应快、使用方便、成本低的优点,不需要复杂的配管系统。
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