六自由度平台说明书

技术领域

本发明涉及一种总线型并联六自由度平台，利用总线型控制方式控制伺服电机，经过虎克铰、伺服电动缸的传动使上平台可以模拟各种空间动作。

背景技术

传统的伺服电机控制技术是通过运动控制卡发出脉冲信号和方向信号，驱动伺服电机做不同动作。每一个伺服电机都需要一组对应的脉冲信号和方向信号控制，六自由度平台有六个伺服电机就需要六组信号。用CAN总线控制伺服电机，只需要一台计算机通过CAN总线通信适配卡向总线发送控制信息，伺服驱动器选择需要的信息接收来控制伺服电机，不再需要运动控制卡，节省了硬件和接线，实现了传输信号的数字化。一条CAN总线最多可以有128个节点，一个六自由度平台有六个伺服电机即六个节点，所以一条总线可以控制最多20个六自由度平台。并且总线抗干扰能力强，可以适应恶劣的工作环境。

六自由度运动平台是由六个伺服电机、六个伺服电动缸，上、下各六个虎克铰和上、下两个平台组成，下平台固定在基础上，借助六个伺服电动缸的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度（α，β，γ，X，Y，Z）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。六自由度运动平台涉及到机械、伺服电动缸、伺服电机、控制、计算机、传感器，空间运动数学模型、实时信号传输处理等一系列高科技领域，因此六自由度运动平台是控制领域水平的标志性象征。主要包括平台的空间运动机构、伺服系统、控制系统。

发明内容

本发明解决的技术问题是由总线型方式控制伺服电机使平台可以模拟各种空间运动姿态，并且达到精确控制和信息的反馈。

本发明为解决其技术问题采用的方案是：平台包括三部分，分别是控制系统、伺服系统和运动机构。控制模块包括一台计算机、一个CAN总线通信适配卡和一条CAN总线；伺服系统包括六个伺服驱动器和六个伺服电机；运动机构包括十二个虎克铰、六个伺服电动缸和上、下平台。所述上位机与总线通信适配卡连接，CAN总线通信适配卡与CAN总线连接，CAN总线与六台伺服驱动器连接，六台伺服驱动器分别与六台伺服电机连接，伺服电机与伺服电动缸连接，伺服电动缸与虎克铰连接，六个虎克铰和上平台连接，下平台与六个虎克铰连

接，六个虎克铰分别与六台伺服电机连接。

本方案的有益效果：通过CAN总线控制伺服电机可以精确控制多个伺服电机并且反馈伺服电机信息，通信控制只需要一条总线，传输信号数字化；需要增加伺服电机数目时，只需在CAN总线上增加节点，不需额外增加控制硬件，节省安装与维修费用。

附图说明

附图1：总线型并联六自由度平台结构示意图

附图2：运动平台结构图

具体实施方式

如附图1、附图2所示，平台由控制系统、运动平台（5）组成，运动平台（5）最多可扩展至N=20个。控制系统包括计算机（1）、CAN总线通信适配卡（2）、CAN总线（3）；一个运动平台有六个轴支撑，每个轴包括伺服驱动器（4）、伺服电机（7）、虎克铰（6、9）、伺服电动缸（8），还有上平台（10）、下平台（11）。

计算机（1）与CAN总线通信适配卡（2）连接。CAN总线通信适配卡（2）与总线（3）连接。总线（3）与伺服驱动器（4）连接。伺服驱动器（4）与伺服电机（7）连接，伺服电机（7）与伺服电动缸（8）连接，伺服电动缸（8）与虎克铰（9）连接，虎克铰（9）与上平台（10）连接。下平台（11）与虎克铰（6）连接。

下面结合附图，简述平台的工作原理。在计算机（1）上编写程序，经过CAN 总线通信适配卡（2）将控制信息发送到总线（3）上。伺服驱动器（4）从总线（3）上获取控制信息，分别控制伺服电机（7）做动作，经过虎克铰（6、9）和伺服电动缸（8）的传动，上平台（10）按程序做相应的动作，同时伺服驱动器（4）也分别将伺服电机（7）的运动信息发送到总线（3）上，计算机（1）通过CAN总线通信适配卡（2）从总线（3）上获取反馈信息校正动作。

注意事项