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三自由度平臺(tái)

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更新時(shí)間：2024-08-13 08:10:08瀏覽次數(shù)：130次

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上海漣恒精密機(jī)械有限公司

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三自由度平臺(tái) 平面三自由度精密定位平臺(tái)，包括輸出平臺(tái)、基座、三個(gè)柔順機(jī)構(gòu)、三個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)器、三個(gè)驅(qū)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(jī)構(gòu)以及三個(gè)位移傳感器沿輸出平臺(tái)中心向外呈 120°角分布，保證了運(yùn)動(dòng)傳遞的無(wú)間隙、無(wú)摩擦、免潤(rùn)滑、高精度性和高穩(wěn)定性，并且提高了輸出平臺(tái)移動(dòng)的直線度；由于采用了柔順機(jī)構(gòu)，不僅使得輸出平臺(tái)能同時(shí)提供X、Y方向平移，Z方向旋轉(zhuǎn)，......

詳細(xì)介紹

1：系統(tǒng)組成三自由度平臺(tái)系統(tǒng)是由三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成。下平臺(tái)安裝在地面的固定基座基上，上平臺(tái)為支撐平臺(tái)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)PLC控制驅(qū)動(dòng)器從而控制電機(jī)以協(xié)調(diào)控制電動(dòng)缸的行程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，。各主要部分簡(jiǎn)述如下： 1）運(yùn)動(dòng)平臺(tái) 上平臺(tái)：連接需要被模擬動(dòng)作的機(jī)構(gòu) 上鉸鏈：雙回轉(zhuǎn)軸的虎克鉸結(jié)構(gòu)，用于連接上平臺(tái)與電動(dòng)缸的活塞桿。下鉸鏈：?jiǎn)位⒖算q結(jié)構(gòu)，用于連接固定基座與電動(dòng)缸的筒體。下平臺(tái)：安裝固定基座。 2）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)（伺服控制單元）：實(shí)現(xiàn)平臺(tái)系統(tǒng)啟動(dòng)/停止、接收上位機(jī)發(fā)來(lái)的位姿控制信息、對(duì)電動(dòng)缸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制、監(jiān)控伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作狀態(tài)、監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、完成故障處理以及安全保護(hù)工作。信號(hào)調(diào)理單元：完成與平臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的各種傳感器信號(hào)、測(cè)試信號(hào)和數(shù)字I/O信號(hào)的調(diào)理，以及伺服驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)等。 3）系統(tǒng)控制軟件運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)的軟件包括運(yùn)動(dòng)控制軟件和邏輯控制軟件。 2：系統(tǒng)工作原理平臺(tái)的控制系統(tǒng)為分層控制結(jié)構(gòu)，監(jiān)控單元負(fù)責(zé)人機(jī)界面交互，接受用戶操作指令。并將控制信號(hào)下達(dá)給實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)。

首先，用戶輸入期望的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（運(yùn)動(dòng)平臺(tái)位姿、速度或加速度），如X向正弦運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)參數(shù)傳輸給運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)，運(yùn)動(dòng)計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)反解計(jì)算出六個(gè)電動(dòng)缸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（電動(dòng)缸位移量）；然后，運(yùn)動(dòng)計(jì)算機(jī)根據(jù)三支電動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)參數(shù)和三個(gè)電動(dòng)缸的位移反饋量，驅(qū)動(dòng)三個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)三個(gè)電動(dòng)缸閉環(huán)位置控制，使三個(gè)電動(dòng)缸達(dá)到所要求的位移量，那么運(yùn)動(dòng)平臺(tái)也就達(dá)到了所期望的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，由于有極為廣闊的應(yīng)用前景，三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是由三支油缸，上、下各三只萬(wàn)向鉸鏈和上、下兩個(gè)平臺(tái)組成，下平臺(tái)固定在基礎(chǔ)上，借助六只油缸的伸縮運(yùn)動(dòng)，完成上平臺(tái)在空間三個(gè)自由度（X，Y，Z）的運(yùn)動(dòng)，從而可以模擬出各種空間運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，可廣泛應(yīng)用到各種訓(xùn)練模擬器如飛行模擬器、艦艇模擬器、直升機(jī)起降模擬平臺(tái)、坦克模擬器、汽車駕駛模擬器、火車駕駛模擬器、地震模擬器以及動(dòng)感電影、娛樂(lè)設(shè)備等領(lǐng)域，甚至可用到空間宇宙飛船的對(duì)接，空中加油機(jī)的加油對(duì)接中。在加工業(yè)可制成六軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床、靈巧機(jī)器人等。由于三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的研制，涉及機(jī)械、液壓、電氣、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器，空間運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型、實(shí)時(shí)信號(hào)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(yùn)動(dòng)平臺(tái)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(biāo)志性象征。