六自由度平臺(tái)說(shuō)明書

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1、說(shuō)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(guò)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(guò)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(guò) 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(lái)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(wèn)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(wèn)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(shuō)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(guò) 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(shuō)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(guò)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(guò)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(guò)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) 100002 2010.2