六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)方案(參考版)
2025-05-06 03:17本頁面
【正文】 。15平臺(tái)角度精度176。/s22176。/s2176。15176。10176。150mm177。100mm177。100mm177。++=。，176。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。，伺服電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速為5000rpm，則電動(dòng)缸的最大速度為。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。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。 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。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)。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。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。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。 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：以平臺(tái)中心位于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)。 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。本次設(shè)計(jì)仍然采用位置反解的算法作為六自由度平臺(tái)的位置算法。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。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(hào)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3000rpm最大轉(zhuǎn)速5000rpm額定扭矩瞬時(shí)最大扭矩制動(dòng)力矩編碼器20位增量式： 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性圖 伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所選電機(jī)，配伺服驅(qū)動(dòng)器型號(hào)為MBDHT2510，： 伺服驅(qū)動(dòng)器性能參數(shù)名稱參數(shù)備注電壓220VAC177。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(zhǎng)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(cè)，用以進(jìn)行電動(dòng)缸行程判讀，作為電氣限位保護(hù)使用。 本次設(shè)計(jì)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(shí)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(duì)電機(jī)齒輪重新設(shè)計(jì)加工。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。5方案設(shè)計(jì) 根據(jù)研究計(jì)劃制定的研究目標(biāo)及為下一個(gè)研究課題進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備，本次設(shè)計(jì)出了滿足原速度載荷要求的同時(shí)，在不增加外購件的前提下，進(jìn)行了高速狀態(tài)的設(shè)計(jì)
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