產(chǎn)品中心
自由度平臺
您所在位置:首頁(yè) - 產(chǎn)品中心 - 電動(dòng)缸\模組 - 自由度平臺平面三自由度精密定位平臺,包括輸出平臺、基座、三個(gè)柔順機構、三個(gè)壓電驅動(dòng)器、三個(gè)驅動(dòng)器定位裝置、三個(gè)位移傳感器和控制器。本實(shí)用新型由于三個(gè)柔順機構以及三個(gè)位移傳感器沿輸出平臺中心向外呈 120°角分布,保證了運動(dòng)傳遞的無(wú)間隙、無(wú)摩擦、免潤滑、高精度性和高穩定性,并且提高了輸出平臺移動(dòng)的直線(xiàn)度;由于采用了柔順機構,不僅使得輸出平臺能同時(shí)提供X、Y方向平移,Z方向旋轉,而且使得輸出平臺和基座都在同一層次上;采用壓電陶瓷驅動(dòng)器作為壓電驅動(dòng)器,保證了驅動(dòng)源的高精度運動(dòng)輸出和快的響應速度,具有納米級的分辨率和亞微米級的定位精度。本實(shí)用新型可廣泛應用于精密定位領(lǐng)域。
1:系統組成 三自由度平臺系統是由三自由度運動(dòng)平臺、計算機控制系統、驅動(dòng)系統等組成。下平臺安裝在地面的固定基座基上,上平臺為支撐平臺。計算機控制系統通過(guò)PLC控制驅動(dòng)器從而控制電機以協(xié)調控制電動(dòng)缸的行程,實(shí)現運動(dòng)平臺的三個(gè)自由度的運動(dòng),。 各主要部分簡(jiǎn)述如下: 1)運動(dòng)平臺 上平臺:連接需要被模擬動(dòng)作的機構 上鉸鏈:雙回轉軸的虎克鉸結構,用于連接上平臺與電動(dòng)缸的活塞桿。 下鉸鏈:?jiǎn)位⒖算q結構,用于連接固定基座與電動(dòng)缸的筒體。 下平臺:安裝固定基座。 2)計算機控制系統硬件 運動(dòng)控制計算機(伺服控制單元):實(shí)現平臺系統啟動(dòng)/停止、接收上位機發(fā)來(lái)的位姿控制信息、對電動(dòng)缸進(jìn)行運動(dòng)控制、監控伺服電機驅動(dòng)器的工作狀態(tài)、監控系統的運動(dòng)狀態(tài)、完成故障處理以及安全保護工作。 信號調理單元:完成與平臺系統運動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種傳感器信號、測試信號和數字I/O信號的調理,以及伺服驅動(dòng)器的驅動(dòng)等。 3)系統控制軟件 運動(dòng)控制計算機的軟件包括運動(dòng)控制軟件和邏輯控制軟件。 2:系統工作原理 平臺的控制系統為分層控制結構,監控單元負責人機界面交互,接受用戶(hù)操作指令。并將控制信號下達給實(shí)時(shí)控制計算機。 首先,用戶(hù)輸入期望的運動(dòng)參數(運動(dòng)平臺位姿、速度或加速度),如X向正弦運動(dòng)。該運動(dòng)參數傳輸給運動(dòng)控制計算機,運動(dòng)計算機通過(guò)運動(dòng)學(xué)反解計算出六個(gè)電動(dòng)缸的運動(dòng)參數(電動(dòng)缸位移量);然后,運動(dòng)計算機根據三支電動(dòng)缸運動(dòng)參數和三個(gè)電動(dòng)缸的位移反饋量,驅動(dòng)三個(gè)伺服驅動(dòng)器,實(shí)現三個(gè)電動(dòng)缸閉環(huán)位置控制,使三個(gè)電動(dòng)缸達到所要求的位移量,那么運動(dòng)平臺也就達到了所期望的運動(dòng)姿態(tài)。 三自由度運動(dòng)平臺,由于有極為廣闊的應用前景,三自由度運動(dòng)平臺是由三支 油缸,上、下各三只萬(wàn)向鉸鏈和上、下兩個(gè)平臺組成,下平臺固定在基礎上,借助六只油缸的伸縮運動(dòng),完成上平臺在空間三個(gè)自由度(X,Y,Z)的運動(dòng),從而可以模擬出各種空間運動(dòng)姿態(tài),可廣泛應用到各種訓練模擬器如飛行模擬器、艦艇模擬器、海軍直升機起降模擬平臺、坦克模擬器、汽車(chē)駕駛模擬器、火車(chē)駕駛模擬器、地震模擬器以及動(dòng)感電影、娛樂(lè )設備等領(lǐng)域,甚至可用到空間宇宙飛船的對接,空中加油機的加油對接中。在加工業(yè)可制成六軸聯(lián)動(dòng)機床、靈巧機器人等。由于三自由度運動(dòng)平臺的研制,涉及機械、液壓、電氣、控制、計算機、傳感器,空間運動(dòng)數學(xué)模型、實(shí)時(shí)信號傳輸處理、圖形顯示、動(dòng)態(tài)仿真等等一系列高科技領(lǐng)域,因而三自由度運動(dòng)平臺的研制變成了高等院校、研究院所在液壓和控制領(lǐng)域水平的標志性象征。
|