六自由度運(yùn)動平臺設(shè)計方案(編輯修改稿)
2025-05-30 03:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)設(shè)置程序等。用戶界面程序采用VB或VC編寫，界面友好，使用方便，可以接收用戶的鼠標(biāo)和鍵盤輸入，設(shè)置工作的模式，運(yùn)動的曲線類型等（正弦、連續(xù)、圓弧等），可以接收外部的指令，使平臺在跟隨狀態(tài)下運(yùn)行。電控部分的作用是接收控制系統(tǒng)輸出的指令數(shù)據(jù)，并將其傳輸給伺服驅(qū)動器，驅(qū)動器將信號放大后控制電機(jī)運(yùn)動，進(jìn)而帶動電動缸運(yùn)動，并最終使臺體實(shí)現(xiàn)各種姿態(tài)。包括工控機(jī)、運(yùn)動控制卡、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)、電阻尺及相關(guān)電器元件等。機(jī)械部分用于支撐負(fù)載，包括上平臺、上連接鉸、下連接鉸、電動缸、支撐架、底座等。平臺由電動缸驅(qū)動，進(jìn)行橫滾、偏航、俯仰三個姿態(tài)和X、Y、Z平移共六個自由度的運(yùn)動。5方案設(shè)計 根據(jù)研究計劃制定的研究目標(biāo)及為下一個研究課題進(jìn)行技術(shù)儲備，本次設(shè)計出了滿足原速度載荷要求的同時，在不增加外購件的前提下，進(jìn)行了高速狀態(tài)的設(shè)計，即傳動箱內(nèi)的齒輪可不帶減速器直接連接伺服電機(jī)，使電動缸可以高速運(yùn)動，但此時載荷降低，用以進(jìn)行六自由度運(yùn)動平臺高速狀態(tài)的研究。 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計 本次結(jié)構(gòu)設(shè)計在YYPT原理樣機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計，對原理樣機(jī)中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行優(yōu)化，同時因為伺服系統(tǒng)更換導(dǎo)致相關(guān)結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行更改。主要更改部分有上平臺與電動缸連接方式，電動缸傳動箱，電動缸電機(jī)端傳動齒輪。 上平臺與電動缸連接方式 原理樣機(jī)上平臺與電動缸連接采用球籠軸承，初樣機(jī)采用虎克鉸鏈方式進(jìn)行連接，： 上平臺鏈接部分外形圖 電動缸傳動箱 本次設(shè)計選用PF604減速器，其減速器輸出接口與原減速器相比有更改部分，主要更改部分為連接螺釘分布圓由直徑77mm變?yōu)橹睆?0mm，止口由直徑30mm變?yōu)?0mm，其他部分沒有變化。 本次設(shè)計選用PF604減速器，其輸出軸直徑為14mm小于原減速器輸出軸直徑18mm，同時考慮與減速器及伺服電機(jī)能夠連接的共用性，所以需要對電機(jī)齒輪重新設(shè)計加工。 減速器 根據(jù)選取電機(jī)設(shè)計需要，減速器選擇山東紐士達(dá)特公司生產(chǎn)的PF604行星減速器，： 減速器性能參數(shù)名 稱參數(shù)備注額定輸出扭矩最大徑向力265N最大軸向力220N抗扭剛性額定輸入轉(zhuǎn)速4000rpm最大輸入轉(zhuǎn)速8000rpm回程間隙小于18arcmin 電控系統(tǒng)設(shè)計電控系統(tǒng)主要用于接收用戶控制指令，并處理各種反饋信號，產(chǎn)生控制信號，控制伺服作動器做功，最終驅(qū)動運(yùn)動平臺完成各種自由度的運(yùn)動。本次設(shè)計仍采用位置反解算法，通過平臺位置計算出各支電動缸的長度，采用運(yùn)動控制卡作為運(yùn)動平臺的指令發(fā)送器件，根據(jù)計算出的結(jié)果發(fā)送6通道的脈沖+方向指令，用以控制6支電動缸進(jìn)行運(yùn)動；將伺服電機(jī)尾端的編碼器數(shù)據(jù)通過伺服驅(qū)動器發(fā)送至上位機(jī)，通過解算編碼器數(shù)據(jù)可知電動缸當(dāng)前位置，電阻尺作為電動缸絕對位置檢測，用以進(jìn)行電動缸行程判讀，作為電氣限位保護(hù)使用。： 控制框圖主要控制元器件進(jìn)行詳細(xì)介紹： 伺服電機(jī)根據(jù)KH08XX（3）缸設(shè)計技術(shù)書可知，缸體部份及齒輪傳動部分總效率按照70%計算時，齒輪傳動部分減速比為2。初步選配減速比為4，效率為90%的減速器，則電機(jī)端需要轉(zhuǎn)矩，選擇松下型號為MHMD042G1V的伺服電機(jī)，： 電機(jī)性能參數(shù)名稱參數(shù)備注電壓220VAC額定轉(zhuǎn)速
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