EASYNEW電動缸在六自由度平臺上的應(yīng)用

六自由度運(yùn)動平臺是用于飛行器、運(yùn)動器（如飛機(jī)、車輛）模擬訓(xùn)練的動感模擬裝置，是一種并聯(lián)運(yùn)動機(jī)構(gòu)，它通過改變6個可以伸縮的電動缸來實現(xiàn)平臺的空間六自由度運(yùn)動（垂直向、橫向、縱向、俯仰、滾轉(zhuǎn)、搖擺），即X、Y、Z方向的平移和繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以及這些自由度的復(fù)合運(yùn)動。

EASYNEW電動缸六自由度運(yùn)動平臺是新技術(shù)的應(yīng)用，平臺具有清潔、整潔等優(yōu)點(diǎn)，特別是運(yùn)動精度方面，更是液壓運(yùn)動平臺無法比擬的，故該平臺廣泛應(yīng)用于武器研發(fā)、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療手術(shù)、航天對接等領(lǐng)域。

六自由度平臺具有以下特點(diǎn)：

(1) 六自由度平臺由6個缸同時支撐，與串聯(lián)機(jī)構(gòu)的懸臂梁相比，剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在相同的自重或體積下有比串聯(lián)機(jī)構(gòu)高的承載能力；

(2) 串聯(lián)機(jī)構(gòu)末端件上的誤差是各個關(guān)節(jié)誤差的積累和放大，因而其精度低，誤差大，而采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度平臺沒有誤差積累和放大，因此誤差小、精度高；

(3) 六自由度平臺采用對稱式結(jié)構(gòu)，各向同性好；

(4) 在位置求解方面，串聯(lián)機(jī)構(gòu)求正解容易，但求反解十分困難，而采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度平臺求正解困難，求反解卻非常容易。在線實時計算時是要求反解，相比之下，并聯(lián)機(jī)構(gòu)容易實現(xiàn)。

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。

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6個自由度的運(yùn)動。

電動缸具有傳動效率高、應(yīng)用范圍廣、定位精度高、靜音運(yùn)行、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、可靠性和安全性高、運(yùn)行平穩(wěn)、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

附：六自由度平臺的發(fā)展

1965年，英國工程師Stewar提出六軸并聯(lián)式空間機(jī)構(gòu)；

70年代初，美國出現(xiàn)六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動平臺的飛行模擬器并制定系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。自此，六自由度運(yùn)動平臺趨向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化生產(chǎn)階段；

1978年，澳大利亞機(jī)構(gòu)學(xué)專家Hunt.KH提出平臺機(jī)構(gòu)用作并聯(lián)機(jī)器人的主要機(jī)構(gòu)；

Mac.Callion 和Pham在1979年首次利用六自由度平臺機(jī)構(gòu)設(shè)計出裝配機(jī)器人，拉開了并聯(lián)機(jī)器人研究的序幕；

進(jìn)入80年代以后，六自由度運(yùn)動平臺越來越廣泛的應(yīng)用于機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)床、空間對接技術(shù)、航空航海設(shè)備、搖擺模擬以及娛樂設(shè)施上。