伺服电动缸在六自由度平台上的应用
六自由度运动平台是用于飞机、车辆等飞机、运动设备的模拟训练的运动感模拟装置,通过改变可伸缩的六个电动缸,可以实现工作台的空间六自由度运动,即x、y、z方向的平移运动、绕x、y、z轴的旋转运动、z轴的旋转运动。
六自由度平台具有以下特点:
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、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、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,司机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、上连接铰链、下连接铰链、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3种姿势和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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