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    6D動感平臺廠家咨詢客服「在線咨詢」

    發布時間:2021-09-01 14:27  

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    視頻作者:北京美睿德科技有限公司






    6D動感平臺

    在航空航天、工業自動化等領域有很多承受復雜交變載荷的重要結構件,為保證設備的長時間穩定運行,需要在結構件裝配工作之前進行多自由度加載疲勞測試。六自由度加載平臺的任務便是來模擬試件運行過程中的受力環境,對保證試件運行的安全、穩定性有非常重要的作用。本設計對基于六自由度并聯機構的加載平臺進行了研究。

    本文首先介紹了六自由度加載平臺基本原理與結構組成,對六自由度并聯機構進行數學建模和位姿正解/逆解的推導。然后使用 Matlab 和 Autodesk Inventor 建立了六自由度加載平臺的機械結構模型,并對其進行運動,實現了單自由度、多自由度運動情況下位姿逆解、位置式 PID 控制、位姿迭代求正解和工作空間求解等。

    之后,根據設計需求對機電系統(電機、伸縮桿、力傳感器等部件)、控制系統(上位機控制系統、下位機控制系統、通信系統)進行了機電元器件選型,完成了基于STM32的六自由度加載平臺控制系統的硬件、軟件和界面(GUI)設計,實現了控制系統與Matlab平臺控制與通信、力傳感器信號調理與采集、伺服電機數據采集與閉環控制、系統運行狀態檢測與預警等功能。

    本設計綜合了機械建模、數學建模、運動、Simulink 、電路設計、嵌入式軟件設計對六自由度加載平臺進行了研究,完成了六自由度加載平臺電氣系統的設計與調試準備,為今后的六自由度加載平臺實物調試奠定了一定基礎。





    6D動感平臺分析  

    首先我們來講講六自由度是什么,6個自由度分別為:沿x軸平移,沿y軸平移,沿z軸平移,繞x軸轉動,繞y軸轉動,繞z軸轉動。

    六自由度搖擺平臺的下平臺安裝在地面上,上平臺為運動平臺,它由六只電動缸支承,運動平臺與電動缸采用六個虎克鉸連接,電動缸與固定基座采用六個虎克鉸連接,六只電動缸采用伺服電機驅動的電動缸。

    計算機控制系統通過協調控制電動缸的行程,實現運動平臺的六個自由度的運動,即笛卡爾坐標系內的三個平移運動和繞三個坐標軸的轉動。









    6D動感平臺臺操作維護注意事項

    六自由度平臺在運行過程中,系統實時檢測電動缸行程,對于行程極限、速度極限、加速度極限以及可能出現的不良沖擊能夠實行限位和保護;具有過載保護、過流保護、過壓保護和短路保護;若電源故障突然斷電時,伺服電機可自動抱閘,使平臺保持現有姿態靜止,防止沖擊。恢復供電重新啟動后保證可正常工作。

    六自由度平臺設置“緊急停止”功能,一旦實施緊急制動,則運動平臺即刻停止運動,保持現有姿態靜止。現將系統日常維護注意事項列舉如下:

    a、主控制柜維護:

    (a)、開機前,請檢查系統 380v電源是否正確接入,若輸入電源不正常,禁止開機。

    (b)、每隔 1000 工作小時,需對控制柜進行檢查,主要包括絕緣性檢查,電纜、螺栓老化性檢查等。

    (c)、為確保平臺電控柜干燥,系統連電周期不應超過 15 天。若連續停機超過 15 天,開機前需對控制柜進行絕緣性檢查。

    b、油脂潤滑系統

    每隔 2000個工作小時,檢查油脂是否過少并及時補充。為了保證潤滑的充分,須使用專門的工具向其中補充潤滑脂。



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