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六自由度运动平台控制原理是什么

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六自由度运动平台控制原理是什么

发布日期:2019-04-12 作者:依时利新科技 点击:

      六自由度并联机器人由机械本体和伺服控制系统组成。机械本体设计的优劣直接决定了平台工作空间、带载能力、运动稳态精度等性能,因此首先需要对机械本体进行设计、建模计算、机械参数优化等。而良好的伺服控制系统设选择是确保平台达到其设计性能指标的基础,甚至能够在一定程度上提高平台的运动性能。根据需要根据平台的功能需求和性能指标要求分别进行设计选择。

六自由度

      六自由度并联平台是一种高度耦合的系统,其运动控制相对复杂。在实际控制过程中,主控单元需要频繁地执行运动学解算、生成命令、轨迹规划等计算任务,且这些任务的计算量都比较大。此外,完善的控制系统还应包括人机交互、实时数据存储等功能。综合而言,六自由度并联机器人的运动控制系统选择可以有很多种组合形式,具体根据实际项目的费用、动态响应性能、控制精度和同步精度的要求,来选择伺服控制系统合适的方案。

六自由度运动平台

      六自由度运动平台控制原理控制原理介绍

      六自由度并联机器人由6个并联设置的伺服电动缸驱动,运动平台的任何一个自由度运动都会造成6个电动缸的不同运动。所以六自由度并联机构是一个多变量强耦合的伺服系统,各个伺服电动缸需要协调一致的动作,不可以单独控制其中一个动作,机构在运动过程中才不至于产生不稳定和破坏现象,所以对多轴控制同步性要求很高。

六自由度平台

     当6根电动缸缸的长度发生变化时上平台的位置和姿态也随之变化,通过控制6根电动缸缸的伸缩长度,就能够对上平台的位置和姿态实现控制。采用工业计算机或触摸屏做为人机界面,输入姿态信号、设定运动指令与实时监控,控制器采用运动控制卡或运动控制器作为控制核心,进行运动学反解计算,同时6个伺服驱动器产生驱动信号,驱动电动缸伸缩完成运动指令动作,实现实时闭环控制。


      六自由度并联机器人控制系统包括上位工控机、下位控制系统、编码器检测元件等,工控机完成人机交互和轨迹处理等非实时任务,下位控制系统完成伺服控制、轨迹插补等计算量大的实时任务。位姿信号的获取,包括读取本地数据库和从外部手柄获得信号的方式,将获取的位姿信号进行运动学反解,求得该位姿下各个电动缸的伸缩量并以运动命令的方式下发到控制系统;实时读取各个电机位置、状态并显示在监控界面上。控制系统实时接收上位机发下来的各个电机的运动量,向电机驱动器发送脉冲并读取各个电动缸上的编码器,获得电动缸的位置,上传给工控机用于显示。软件部分主要包括用户界面程序、伺服算法程序、PID参数设置程序等。根据设定值经过运动学反解计解算出每个电动缸的伸缩量,做为每个电动缸的位置指令值,依靠位移传感器检测的各个电动缸的位置实际信号与给出的位置指令信号进行比较,使得每个电动缸形成位移闭环控制。

本文网址:http://www.china6dof.com/news/372.html

关键词:六自由度运动平台,六自由度平台,六自由度平台设计

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