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1、說明書
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種總線型并聯(lián)六自由度平臺(tái),利用總線型控制方式控制伺服 電機(jī),經(jīng)過虎克鉸、伺服電動(dòng)缸的傳動(dòng)使上平臺(tái)可以模擬各種空間動(dòng)作。
背景技術(shù)
傳統(tǒng)的伺服電機(jī)控制技術(shù)是通過運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)出脈沖信號(hào)和方向信號(hào),驅(qū) 動(dòng)伺服電機(jī)做不同動(dòng)作。每一個(gè)伺服電機(jī)都需要一組對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)和方向信 號(hào)控制,六自由度平臺(tái)有六個(gè)伺服電機(jī)就需要六組信號(hào)。用 CAN總線控制伺服
電機(jī),只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)通過 CAN總線通信適配卡向總線發(fā)送控制信息,伺服 驅(qū)動(dòng)器選擇需要的信息接收來控制伺服電機(jī),不再需要運(yùn)動(dòng)控制卡,節(jié)省了硬 件和接線,實(shí)現(xiàn)了傳輸信號(hào)的數(shù)字化。一條 CAN總線最多可以有128個(gè)節(jié)點(diǎn),
2、一個(gè)六自由度平臺(tái)有六個(gè)伺服電機(jī)即六個(gè)節(jié)點(diǎn),所以一條總線可以控制最多 20
個(gè)六自由度平臺(tái)。并且總線抗干擾能力強(qiáng),可以適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。
六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是由六個(gè)伺服電機(jī)、六個(gè)伺服電動(dòng)缸,上、下各六個(gè)虎 克鉸和上、下兩個(gè)平臺(tái)組成,下平臺(tái)固定在基礎(chǔ)上,借助六個(gè)伺服電動(dòng)缸的伸 縮運(yùn)動(dòng),完成上平臺(tái)在空間六個(gè)自由度(a,B,Y, 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)。六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)涉及到機(jī)械、伺服電動(dòng)缸、 伺服電機(jī)、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)傳輸處理等 一系列高科技領(lǐng)域,因此六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是控制領(lǐng)域水平的標(biāo)志性象征。主 要包括平臺(tái)的空間運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、伺服系
3、統(tǒng)、控制系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是由總線型方式控制伺服電機(jī)使平臺(tái)可以模擬各種 空間運(yùn)動(dòng)姿態(tài),并且達(dá)到精確控制和信息的反饋。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用的方案是:平臺(tái)包括三部分,分別是控制系
統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)??刂颇K包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一個(gè) CAN總線通信適配
卡和一條CAN總線;伺服系統(tǒng)包括六個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器和六個(gè)伺服電機(jī);運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 包括十二個(gè)虎克鉸、六個(gè)伺服電動(dòng)缸和上、下平臺(tái)。所述上位機(jī)與總線通信適 配卡連接,CAN總線通信適配卡與CAN總線連接,CAN總線與六臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器連 接,六臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器分別與六臺(tái)伺服電機(jī)連接,伺服電機(jī)與伺服電動(dòng)缸連接, 伺服電動(dòng)缸與虎克鉸連接
4、,六個(gè)虎克鉸和上平臺(tái)連接,下平臺(tái)與六個(gè)虎克鉸連
說明書
接,六個(gè)虎克鉸分別與六臺(tái)伺服電機(jī)連接。
本方案的有益效果:通過 CAN總線控制伺服電機(jī)可以精確控制多個(gè)伺服電 機(jī)并且反饋伺服電機(jī)信息,通信控制只需要一條總線,傳輸信號(hào)數(shù)字化;需要 增加伺服電機(jī)數(shù)目時(shí),只需在 CAN總線上增加節(jié)點(diǎn),不需額外增加控制硬件, 節(jié)省安裝與維修費(fèi)用。
附圖說明
附圖1:總線型并聯(lián)六自由度平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖
附圖2:運(yùn)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖 具體實(shí)施方式
如附圖1、附圖2所示,平臺(tái)由控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(5)組成,運(yùn)動(dòng)平臺(tái)
(5)最多可擴(kuò)展至N=20個(gè)??刂葡到y(tǒng)包括計(jì)算機(jī)(1)、CAN總線通信適配卡
(2) )CA
5、N總線(3); 一個(gè)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)有六個(gè)軸支撐,每個(gè)軸包括伺服驅(qū)動(dòng)器(4)、 伺服電機(jī)(7)、虎克鉸(6、9)、伺服電動(dòng)缸(8),還有上平臺(tái)(10)、下平臺(tái)
(11)。
計(jì)算機(jī)(1)與CAN總線通信適配卡(2)連接。CAN總線通信適配卡(2) 與總線(3)連接??偩€(3)與伺服驅(qū)動(dòng)器(4)連接。伺服驅(qū)動(dòng)器(4)與伺 服電機(jī)(7)連接,伺服電機(jī)(7)與伺服電動(dòng)缸(8)連接,伺服電動(dòng)缸(8) 與虎克鉸(9)連接,虎克鉸(9)與上平臺(tái)(10)連接。下平臺(tái)(11)與虎克 鉸(6)連接。
下面結(jié)合附圖,簡(jiǎn)述平臺(tái)的工作原理。在計(jì)算機(jī)(1)上編寫程序,經(jīng)過CAN 總線通信適配卡(2)將控制信息發(fā)送到總線(3)上。伺服驅(qū)動(dòng)器(4)從總線
(3) 上獲取控制信息,分別控制伺服電機(jī)(7)做動(dòng)作,經(jīng)過虎克鉸(6、9) 和伺服電動(dòng)缸(8)的傳動(dòng),上平臺(tái)(10)按程序做相應(yīng)的動(dòng)作,同時(shí)伺服驅(qū)動(dòng) 器(4)也分別將伺服電機(jī)(7)的運(yùn)動(dòng)信息發(fā)送到總線(3) 上,計(jì)算機(jī)(1) 通過CAN總線通信適配卡(2)從總線(3) 上獲取反饋信息校正動(dòng)作。
注意事項(xiàng)
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