六自由度平台说明书

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实验指导书(六自由度)

实验指导书(六自由度)

实验一:6SPT-1六自由度液压伺服平台综合实验、实验目的:1、掌握电液位置伺服控制系统的基本原理;2、掌握六自由度平台的结构解算的概念及其软件实现;3、掌握VB6.0软件与下位机PAC通过以太网通信的方法;4、掌握6SPT-1六自由度液压伺服平台复现指令信号的实施方法。

、预备知识:1、熟练掌握PLC的梯形图语言(LD)编程和结构化文本语言(ST)编程;2、熟练掌握VB6.0编程,能使用VB6.0实现以太网通信;3、有一定的矩阵计算能力。

二、试验原理:1、电液位置伺服控制系统的基本原理电液位置伺服控制系统以液体作为动力传输和控制介质,利用电信号进行控制输入和反馈。

只要输入某一规律的输入信号,执行元件就能启动、快速并准确地复现输入量的变化规律。

控制系统结构图如图3.1所示:图3.1电液位置伺服控制系统结构图2、六自由度平台逆解算法图3.2 空间机构位置关系示意图六自由度平台又称为Stewart平台,其结构如图3.2所示,Stewart平台由上、下两个平台、六个驱动关节和连接球铰组成,上平台为运动平台,下平台为基座,上、下平台的六个铰点分别组成一个六边形,连接6个液压缸作为驱动关节,每个液压缸两端各连接一个球铰。

六个驱动关节的伸缩运动是独立的由液压比例压力阀控制各液压缸作伸缩运动,从而改变各个驱动缸的长度,使动平台在空间的位置和姿态发生变化。

因此该平台是通过六个驱动杆的协调动作来实现三个线性移动及三个转动共六个自由度的运动。

S tewart平台机构的空间位置关系是指运动平台的六个自由度与六个驱动杆长度的关系,是研究该并联机构最基本的任务,也是机构速度、加速度、误差分析、工作空间分析、动力分析等的基础。

对于6-SPS平台机构,其特点是动静平台铰点共面,考虑到工作空间的对称性要求,将平台的6个铰点分成3组,三组铰点沿圆周120。

均布,动、静平台的相邻两边到中心的夹角分别为30。

和90° o为求解六自由度平台的空间位置关系,首先在静、动平台上分别建立静、动坐标系。

并联六自由度运动平台

并联六自由度运动平台

并联六自由度运动平台1.概述并联六自由度运动平台通过六个驱动缸(伺服缸或电动缸)的协调伸缩来实现平台在空间六个自由度的运动,即平台沿x、y、z向的平移和绕x、y、z轴的旋转运动(包括垂直、水平、横向、俯仰、侧倾和旋转六个自由度的运动),以及这些自由度的复合运动。

并联六自由度运动平台可用于机器人、飞行模拟器、车辆驾驶模拟器、新型加工机床、及卫星、导弹等飞行器、娱乐业的运动模拟(动感电影摇摆台)、多自由度振动摇摆台的精确运动仿真等。

图0-1:六自由度及其坐标系定义图我公司通过自行设计、安装调试,并开发控制软件,同时采用进口关键件对并联六自由度运动平台进行研究开发,目前已完成多套六自由度运动平台应用,典型应用有列车风档液压仿真试验台、F1国际赛车运动仿真台、汽车驾驶模拟器、飞机和飞碟运动模拟器、振动谱试验、海浪模拟试验等。

六自由度运动平台的研制,涉及机械、液压、电气、控制、计算机、传感器,空间运动数学模型、实时信号传输处理、图形显示、动态仿真等一系列高科技领域,是液压及控制技术领域的顶级产品。

2.系统组成2.1液压伺服类典型的液压式并联六自由度运动平台主要由机械系统、液压系统、控制系统硬件和控制系统软件四部分组成。

机械系统主要包括:承载平台、上下连接铰链、固定座。

液压系统主要包括:泵站系统、伺服阀、驱动器、伺服油缸和阀块管路。

控制系统硬件主要包括:实时处理器、伺服控制单元、信号调理单元、监控单元和泵站控制单元。

控制系统软件包括:实时信号处理单元、实时运算单元、伺服控制和特殊要求处理单元。

2.2 电动伺服类电动式并联六自由度运动平台则将伺服油缸用电动缸代替,而伺服阀、泵站系统及阀块管路等则相应取消,增加运动控制单元。

具有系统简洁、响应速度快等优点,是多自由度平台今后重点发展的方向。

3.主要技术参数以下参数为液压类平台典型值,具体可按用户要求设计制造。

3.1平台主要参数平台最大负载:静态≥2000KG,动态≥3000KG。

六自由度并联机构设计说明书

六自由度并联机构设计说明书

(需微要信 swan165本科毕业设计说明书学校代码: 10128 企鹅号: 1663714557 题 目:六自由度伸缩式并联机床结构设计 学生姓名: 学 院:机械学院 系 别:机械系 专 业:机械电子工程 班 级:机电10-4班 指导教师:讲师摘红字要并联系联机微床信,也可叫获取做整套并联结构机床(Parallel Structured Machine Tools)、虚拟轴机床(Virtual Axis Machine Tools),曾经被称为六条腿机床、六足虫(Hexapods)。

并联机床是近年来国内外机床研究的方向,它具有多自由度、刚度高、精度高、传动链短、制造成本低等优点。

但其也不足之处,其中位置正解复杂就是关键的一条。

6-THRT伸缩式并联机床是Stewart 机床的一种变形结构形式,它主要构成是运动和静止的两个平台上的6个关节点分别分布在同一个平面上,且构成的形状相似。

并联机床是一种气动机械,集气(液),在一个典型的机电一体化设备的控制技术,它是很容易实现“六轴联动”,在第二十一世纪将成为主要的高速数控加工设备。

本次毕业设计题目结合本院实验室现有的六自由度并联机床机构进行设计,使其能根据工艺要求进行加工。

提高学生的工程素质、创新能力、综合实践及应用能力。

此次毕业设计的主要内容是对并联机床结构设计,其内容主要包括机器人结构设计总体方案的确定,机器人机构设计的相关计算,以及滚珠丝杠螺母副、步进电机、滚动轴承、联轴器等主要零部件的计算选用,并利用CAXA软件绘制各相关零部件的零件图和总装配图,以期达到能直观看出并联机床实体机构的效果。

关键词:并联机床;步进电动机;空间变换矩阵;滚珠丝杠螺母副AbstractPMT (Parallel Machine Tools), also known as the parallel structure machine (Parallel Structured Machine Tools), Virtual Axis Machine Tool, has also been known as the six-legged machine, six-legged insects (Hexapods).Parallel machine is in recent years the domestic machine tool research hot spot, it has multiple degrees of freedom, high rigidity, high precision, short transmission chain, with low manufacturing cost.But its shortcomings, in which the forward solution of position of a complex is the key. 6-THRT telescopic type parallel machine tool is Stewart machine tools, a deformable structure form, it is the main characteristics of dynamic, static platform on the 6joints are respectively distributed on the same plane, and form the shape similarity.Parallel machine is a mechanical, pneumatic (hydraulic), control technology in one of the typical electrical and mechanical integration equipment. Parallel machine is easy to achieve "six-axis", is expected to become the 21st century, the main high-speed light CNC machining equipment. The combination of hospital laboratory construction project, located six-DOF parallel machine tool sector, so that it can be processed according to process requirements. Improve their engineering quality, innovation, comprehensive practice and application of skills.The main topics for the design of parallel machine tool design, its content includes the determination of robot design, robot design and calculation, and the ball screw pair, stepping motor, bearings, couplings, limit switch, spindle ,and other major components using CAXA software to draw the relevant parts of the parts drawings, and assembly drawings to achieve the parallel machine tool can directly see the effect of physical bodies.Keywords: parallel machine;Six axis linkage;space transformation matrix;ball screw pair目录第一章绪论 (1)1.1 课题的研究背景 (1)1.2 课题研究的意义 (2)1.3 课题的研究内容步骤 (2)1.3.1并联机构介绍 (3)1.3.2并联机床设计类型的选定 (3)1.3.3 并联机床结构设计的相关计算 (4)1.3.4 各零部件与装配图的设计出图 (4)第二章并联机床部件设计与计算 (6)2.1 6-THRT 伸缩式并联机床位置逆解计算与分析 (6)2.1.1 6-THRT并联机器人机械结构简介 (7)2.1.2坐标系的建立 (7)2.1.3 初始条件的确立 (8)2.1.4 空间变换矩阵的求解 (9)2.1.5 新坐标及各轴滑块移动量的计算 (10)2.2 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (12)2.2.1 最大工作载荷的计算 (12)2.2.2 最大动载荷的计算 (13)2.2.3 规格型号的初选 (13)2.2.4 传动效率的计算 (13)2.2.5 刚度的验算 (14)2.2.6 稳定性的校验 (15)2.3 滚动轴承的选用 (15)2.3.1 基本额定载荷 (15)2.3.2 滚动轴承的选择 (16)2.3.3 轴承的校核 (16)2.4 步进电动机的计算与选型 (17)2.4.1 步进电机转轴上总转动惯量的计算 (17)2.4.2 步进电机转轴上等效负载转矩的计算 (18)2.4.3 步进电动机尺寸 (21)2.5 联轴器的选用 (21)第三章并联机床的结构设计 (23)3.1 机床中的并联机构 (23)3.1.1概念设计 (23)3.1.2运动学设计 (23)3.2杆件的配置 (23)3.2.1 杆件设计 (24)3.2.2 伸缩套筒 (25)3.3铰链的设计(虎克铰) (25)3.4机床框架和床身的设计 (26)第四章并联机床的装配出图 (28)4.1 Pro/E软件的概述 (28)4.2 Pro/E的功能 (28)4.3 CAXA电子图版简介 (28)4.4 二维图的绘制处理 (29)第五章并联机床面临的主要技术问题及前景 (30)5.1 引言 (30)5.2机床的关节运动精度问题 (30)5.3 并联机床的未来展望 (31)结论 (32)参考文献 (33)谢辞 (34)第一章绪论1.1 课题的研究背景为了改善生产环境的适应性,满足快速变化的市场需求,近年来制造设备和系统,全球机床制造业正在积极探索和开发新的功能,其中在机床结构技术上的突破性进展当属90年代中期问世的并联机床(Parallel Machine Tools),又称虚(拟)轴机床(Virtual Axis Machine Tool)或并联运动学机器(Parallel Kinematics Machine)[12]。

六自由度平台控制流程

六自由度平台控制流程

六自由度平台控制流程
一、设计阶段
1.确定平台运动范围
(1)确定平台的工作空间尺寸
(2)确定平台的最大移动范围
2.选择控制系统
(1)确定控制系统的类型
(2)选择适合的控制器
二、运动学建模
1.建立平台的运动学模型
(1)确定平台的坐标系
(2)建立运动学方程
2.运动学分析
(1)分析平台的各个自由度运动关系
(2)计算各关节的运动学参数
三、控制器设计
1.PID控制器设计
(1)确定PID控制器参数
(2)进行闭环控制设计
2.轨迹规划
(1)设计平台的运动轨迹
(2)确定平台的运动速度和加速度
四、软硬件实现
1.编写控制程序
(1)使用编程语言编写控制算法(2)软件实现运动控制
2.硬件连接
(1)连接传感器和执行器
(2)配置控制器和驱动器
五、系统调试
1.运动测试
(1)进行平台的手动控制测试
(2)检查各个自由度的运动是否正常2.控制效果验证
(1)进行自动控制测试
(2)验证控制效果和精度
六、性能优化
1.参数调整
(1)调整控制器参数
(2)优化控制算法
2.系统稳定性分析
(1)进行系统稳定性分析(2)确保平台运动稳定可靠。

六自由度摇摆平台

六自由度摇摆平台

大黄蜂机器人六自由度摇摆台大黄蜂机器人有限公司的六自由度平台系统由采用Stewart机构的六自由度运动平台、计算机控制系统、驱动系统等组成。

六自由度运动平台(如下图)的下平台安装在地面上,上平台为运动平台,它由六只电动缸支承,运动平台与电动缸采用六个虎克铰连接,电动缸与固定基座采用六个虎克铰连接,六只电动缸采用伺服电机驱动的电动缸。

计算机控制系统通过协调控制电动缸的行程,实现运动平台的六个自由度的运动,即笛卡尔坐标系内的三个平移运动和绕三个坐标轴的转动。

各主要部分简述如下:本设备主要由以下部分组成:运动上平台、下平台(基座)、电动缸及伺服电机、驱动器系统、综合控制及监测系统。

各自功能如下:上平台:是有效载荷的安装基面,提供六自由度的摇摆运动。

下平台:是六自由度摇摆台的安装基面,需要承受足够大的冲击力。

电动缸及伺服电机:通过控制电动缸活塞杆的行程,实现运动平台台体的六自由度运动,共6套。

驱动器系统:接收用户控制指令,通过控制伺服电机的输入,对伺服电机的输出转速和转角进行控制,达到控制电动缸活塞杆出速度和行程的目的,共6套。

综合控制监测系统:硬件为用户计算机,软件为研制方配合开发;同时,它还对平台的运动过程进行监测,预防和处理系统的异常情况。

平台总体运动能力指标如上表,具体表述如下:a.平台定位精度及重复定位精度为0.5mm及0.1mm;b.平台转动精度及重复转动精度为0.1°及0.05°;c.行程回差小于0.2mm;d.平台X方向运动速度可从0mm/s到250mm/s连续变化;YZ方向运动速度可从0mm/s到250mm/s连续变化;e.单支杆可承受轴向力不小于700N;f.单支杆的运动速度可从0m/s到250mm/s连续变化;g.平台中位位置固有频率:不小于40Hz;h.机械组件需具有开放性,可拆卸组装;i.机械设计安全系数不小于2.0,驱动裕度不小于3.0;j.额定载荷下,全行程往复工作寿命不小于1×104次,存储寿命不小于48月;k.0HZ~10HZl.1500Wm.平台系统连续运行12h以上,任何一个电动缸的位置漂移不超过0.00025m。

六自由度机器人说明书

六自由度机器人说明书

六自由度机器人说明书专业:机械制造与自动化班级:成员:目录一、打开气源二、机器人的快速操作入门1、坐标系的选择2、手动速度调整3、伺服电源接通4、接通主电源5、接通伺服电源三、伺服电源切断1、切断伺服电源2、切断主电源四、轴操作一、打开气源请确认系统进气气源已进行供气,未供气或气压不足将会导致系统无法正常工作,系统运行中如断开气源,可能导致设备损坏,甚至造成人员伤害。

打开下图气泵,将开关拨到“I”,再打开气阀拨到“开”,即“Ⅰ”往上拨,打开气阀二、机器人的快速操作入门1、坐标系的选择在示教模式下,选择机器人运动坐标系:按手持操作示教器上的【坐标系】键,每按一次此键,坐标系按以下顺序变化,通过状态区的显示来确认。

2、手动速度调整示教模式下,选择机器人运动速度:按手持操作示教器上【高速】键或【低速】键,每按一次,手动速度按以下顺序变化,通过状态区的速度显示来确认。

•按手动速度【高速】键,每按一次,手动速度按以下顺序变化:微动1%→微动2%→低5%→低10%→中25%→中50%→高75%→高100%。

•按手动速度【低速】键,每按一次,手动速度按以下顺序变化:高100%→高75%→中50%→中25%→低10%→低5%→微动2%→微动1%。

3、伺服电源接通打开上电控柜上的主电源开关时,应确认在机器人动作范围内无任何人员。

忽视此提示可能会发生与机器人的意外接触而造成人身伤害。

如有任何问题发生,应立即按动急停键,急停键位于电控柜前门的右上方。

4、接通主电源●把电控柜侧板上的主电源开关扳转到接通(ON) 的位置,此时主电源接通。

●按下电控柜面板上的绿色伺服启动按钮。

5、接通伺服电源示教模式和回放模式、远程模式的伺服电源接通步骤是不一样的。

示教模式下:按下手持操作示教器上的【伺服准备】键,轻握手持操作示教器背面的【三段开关】,这时手持操作示教器上的【伺服准备指示灯】亮起,表示伺服电源接通。

回放和远程模式下:按下手持操作示教器上的【伺服准备】键,这时手持操作示教器上的【伺服准备指示灯】亮起,表示伺服电源接通。

六自由度平台

六自由度平台

(一)六自由运动平台介绍六自由度液压平台技术参数六自由度运动平台是由六支油缸,上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成,下平台固定在基础上,借助六只油缸的伸缩运动,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、液压、电气、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液压和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、空间运动模型、液压系统、控制系统。

1 六自由度平台空间机构技术参数六自由度平台结构效果图如图1所示。

图1 六自由度平台六自由度运动平台由上下平台和六个液压油缸组成。

六个液压缸上端点两两组成上平台三个支点,六个液压缸下端点两两组成下平台三个支点。

上下三个支点分别在假设的圆周上,并且是120o等分,既分别是两个等边三角形的顶点。

根据不同的运动范围,油缸的行程和上下平台半径不同。

结构如图2所示。

图2 六自由度平台结构图根据标书要求,六自由度平台结构参数如下:上平台半径: 0.8m;下平台半径:0.85m ;油缸最低行程时上下平台垂直距离:约1.17m;油缸行程:±0.20m。

2 六自由度平台空间运动空间运动的目标是实现平台在空间运动的三个姿态角度和三个平动位移,即俯仰、滚转、偏航、上下垂直运动、前后平移和左右平移,及六个姿态的复合运动姿态。

而空间目标是通过六个液压缸的行程实现的,这就需要一个空间的运动模型完成空间运动的转换,假设空间运动的目标俯仰、滚转、偏航、上下垂直位移、前后平移和左右平移用α,β,γ,X,Y,Z表示,六个油缸的行程用L(i)(i=1、2、3、4、5、6)表示。

整个运动模型如下:L(i)=TT(α,β,γ,X,Y,Z)其中,TT是一个空间转换矩阵模型。

由此实时算出每一运动时刻液压油缸的行程。

液压油缸的理论行程再通过D/A接口的转换,给出实际行程值。

实验指导书(六自由度)

实验指导书(六自由度)

实验一:6SPT-1六自由度液压伺服平台综合实验、实验目的:1、掌握电液位置伺服控制系统的基本原理;2、掌握六自由度平台的结构解算的概念及其软件实现;3、掌握VB6.0软件与下位机PAC通过以太网通信的方法;4、掌握6SPT-1六自由度液压伺服平台复现指令信号的实施方法。

、预备知识:1、熟练掌握PLC的梯形图语言(LD)编程和结构化文本语言(ST)编程;2、熟练掌握VB6.0编程,能使用VB6.0实现以太网通信;3、有一定的矩阵计算能力。

二、试验原理:1、电液位置伺服控制系统的基本原理电液位置伺服控制系统以液体作为动力传输和控制介质,利用电信号进行控制输入和反馈。

只要输入某一规律的输入信号,执行元件就能启动、快速并准确地复现输入量的变化规律。

控制系统结构图如图3.1所示:图3.1电液位置伺服控制系统结构图2、六自由度平台逆解算法图3.2 空间机构位置关系示意图六自由度平台又称为Stewart平台,其结构如图3.2所示,Stewart平台由上、下两个平台、六个驱动关节和连接球铰组成,上平台为运动平台,下平台为基座,上、下平台的六个铰点分别组成一个六边形,连接6个液压缸作为驱动关节,每个液压缸两端各连接一个球铰。

六个驱动关节的伸缩运动是独立的由液压比例压力阀控制各液压缸作伸缩运动,从而改变各个驱动缸的长度,使动平台在空间的位置和姿态发生变化。

因此该平台是通过六个驱动杆的协调动作来实现三个线性移动及三个转动共六个自由度的运动。

S tewart平台机构的空间位置关系是指运动平台的六个自由度与六个驱动杆长度的关系,是研究该并联机构最基本的任务,也是机构速度、加速度、误差分析、工作空间分析、动力分析等的基础。

对于6-SPS平台机构,其特点是动静平台铰点共面,考虑到工作空间的对称性要求,将平台的6个铰点分成3组,三组铰点沿圆周120。

均布,动、静平台的相邻两边到中心的夹角分别为30。

和90° o为求解六自由度平台的空间位置关系,首先在静、动平台上分别建立静、动坐标系。

六自由度平台说明书

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。

名称海洋实验平台六自由度运动平台

名称海洋实验平台六自由度运动平台

名称:海洋实验平台(六自由度运动平台)
平台组成:平台机械系统、伺服控制系统(包括控制硬件系统及完整控制软件系统)
平台设计参数为:上平板面积2mX3m,负载2吨,
平台驱动方式:电驱动
平台的运动参数:
表内数据为运动参数,在静止条件下要求倾斜角度需达到45度
平台实现功能
1)有可视化操作界面,能通过界面控制系统实现六自由度运动及相关运动的叠加,叠加方式可选择,可修改运动的幅度、频率等参数,可以进行
各自由度间相位调整。

2)具有路径的复现功能,可以实现海浪谱复现。

3)能够实时的监控并反馈平台的位置信息及运动参数,并在界面上显示,具有运动存储功能,能将某一时间段内的运动参数存储及导出。

4)可以对某一空间位置进行锁定,使平台保持某一固定姿态,也可通过在界面输入设定固定姿态的位置及倾角信息。

5)当运动范围指令或者负载重量超出平台安全运行时会发出警报并进行运动限制。

6)带有自动安全保护功能,能防止运动平台失锁和飞转。

设置紧急停机及复位按钮,可以手动停机及复位。

7)备完善的自检功能和安全保护措施。

其他要求:
1)在上平板上根据用户需求设计固定槽、滑轨,可以实现多位置固定。

2)向用户提供优质售后服务,提供硬件维修及软件的技术支持。

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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。

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