六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)方案(文件)
【正文】 XY平面的原點(diǎn)，并在Z軸行程中心，在X、Y、Z繞任一軸做角度旋轉(zhuǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在控制算法中采用了前饋的算法，使控制效果更平穩(wěn)、更精確。4）六通道PID參數(shù)設(shè)置模塊：設(shè)置六支電動(dòng)缸的PID參數(shù)。則電動(dòng)缸在額定速度下的額定推力約為684kg，最大推力為2000kg。，伺服電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速為5000rpm，則電動(dòng)缸的最大速度為。，176。100mm177。150mm177。15176。/s22176。15平臺(tái)角度精度176。/s2176。10176。100mm177。++=。本次選用伺服電機(jī)末端編碼器為20位增量編碼器，根據(jù)電動(dòng)缸減速比及絲杠導(dǎo)程計(jì)算，電動(dòng)缸的位置分辨率為。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路，電動(dòng)缸存在不安裝減速器，由伺服電機(jī)直接連接齒輪的工況，缸體部份及齒輪傳動(dòng)部分總效率按照70%計(jì)算時(shí)，則此時(shí)電動(dòng)缸的額定推力約為130kg，則平臺(tái)的載荷下降為216kg。 軟件流程框圖 軟件流程框圖6 主要技術(shù)指標(biāo)計(jì)算 本次設(shè)計(jì)在不更改原電動(dòng)缸結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)電機(jī)進(jìn)行重新選型，根據(jù)KH08XX（3）缸設(shè)計(jì)技術(shù)書可知，缸體部份及齒輪傳動(dòng)部分總效率按照70%計(jì)算時(shí)，齒輪傳動(dòng)部分減速比為2。2）六通道PID運(yùn)算模塊：在1ms的伺服周期內(nèi)，將反饋的信號(hào)和設(shè)置的信號(hào)進(jìn)行PID運(yùn)算，得出輸出信號(hào)量。其公式為，其中X、Y分別為圓形在X、Y上的距離，r為所畫圓的半徑，按照此公式計(jì)算上平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 連續(xù)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃 本設(shè)計(jì)將依次完成對(duì)YYPT平移、旋轉(zhuǎn)以及XY圓周運(yùn)動(dòng)三種運(yùn)行曲線。所謂六自由度平臺(tái)的位置反解，是指由運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的空間姿態(tài)求六個(gè)伸縮杠的伸縮量。本次設(shè)計(jì)仍采用位置反解算法，通過平臺(tái)位置計(jì)算出各支電動(dòng)缸的長度，采用運(yùn)動(dòng)控制卡作為運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的指令發(fā)送器件，根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果發(fā)送6通道的脈沖+方向指令，用以控制6支電動(dòng)缸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；將伺服電機(jī)尾端的編碼器數(shù)據(jù)通過伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送至上位機(jī)，通過解算編碼器數(shù)據(jù)可知電動(dòng)缸當(dāng)前位置，電阻尺作為電動(dòng)缸絕對(duì)位置檢測，用以進(jìn)行電動(dòng)缸行程判讀，作為電氣限位保護(hù)使用。主要更改部分有上平臺(tái)與電動(dòng)缸連接方式，電動(dòng)缸傳動(dòng)箱，電動(dòng)缸電機(jī)端傳動(dòng)齒輪。機(jī)械部分用于支撐負(fù)載，包括上平臺(tái)、上連接鉸、下連接鉸、電動(dòng)缸、支撐架、底座等。 系統(tǒng)組成框圖軟件部分主要包括用戶界面程序、伺服算法程序、PID參數(shù)設(shè)置程序等。轉(zhuǎn)速為750rpm，絲杠導(dǎo)程為6mm，傳動(dòng)箱減速比為2，推力不小于600kg滿足設(shè)計(jì)及使用要求。3 優(yōu)化方案針對(duì)原理樣機(jī)中出現(xiàn)的問題，在盡量少修改原理樣機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，使其性能得到提高，并能完成六自由度的搖擺及聯(lián)動(dòng)等動(dòng)作。20176。 原理樣機(jī)技術(shù)參數(shù) 序號(hào)指標(biāo)實(shí)際情況備注1載荷1T未進(jìn)行試驗(yàn)測試2平移速度10mm/s~15mm/s3旋轉(zhuǎn)速度176。上下結(jié)構(gòu)（如圖5所示）上鉸點(diǎn)分布圓的半徑：Ra=432mm下鉸點(diǎn)分布圓的半徑： Rb=625mm上鉸相鄰鉸之間的距離：da=105mm圖5下鉸相鄰鉸之間的距離：db=120mm零位時(shí)作動(dòng)器的長度：L2=777mmc）電動(dòng)缸 基于器部件復(fù)用的考慮，YYPT采用某項(xiàng)目3號(hào)電動(dòng)作為運(yùn)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)作執(zhí)行
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