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3大利器輕松實現六自由度平臺的應用與開發

文章出處：6dof 人氣：發表時間：2019-10-17 00:17

TYT六自由度

飛行員駕駛著飛機在天空翱翔，他們是通過怎樣的訓練實現了“藍天夢”？宇宙飛船在天際與空間站精準對接，是什么確保分毫不差？

海軍在波濤洶涌的海面上有條不紊的戰斗，他們又是如何做到這樣的訓練有素？以上這些問題的答案，都與同一個設備有關——六自由度平臺（Stewart Platform）

什么是六自由度平臺？

六自由度平臺其實就是一種并聯結構的運動平臺，由上平臺、下平臺、六個電動缸以及鉸接機構組成。本質上講，六自由度平臺是并聯機器人（Parallel Mechanism）的一種。1965 年，德國Stewart 發明了六自由度并聯機構，并將其作為飛行模擬器用于訓練飛行員。1978年澳大利亞著名機構學教授Hunt提出將并聯機構用于機器人手臂。并聯機構具有以下特點：

與串聯機構相比剛度大，結構穩定

承載能力大

微動精度高

運動負荷??；

在位置求解上，串聯機構正解容易，但反解十分困難，而并聯機構卻恰恰相反，正解困難，反解卻非常容易。

精密六自由度平臺

機器人在線實時計算需要計算反解，因此并聯式非常適合。將六自由度平臺的下平臺固定在基座上，通過對六個點動缸進行嚴格的同步插補控制，使其按照指定方式伸縮，完成平臺在空間六個自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的運動，從而模擬出各種空間運動姿態。

針對六自由度平臺的3大利器

針對六自由度平臺，天譽科技提供標準的正解、逆解功能塊，調用十分方便，用戶只需要提供基本的平臺尺寸參數，就可以解算運動姿態，實現平臺的位置和姿態控制。

天譽科技在六自由度平臺上有著豐富的應用經驗。JARRETT或者倍福系列控制器可實現六個電動缸的插補控制?？刂破鹘涍^空間運動模型變換，反解運算，補償運算，得出六只電動缸的伸長量，再通過EtherCAT總線傳遞給驅動器，由驅動器驅動電動機轉動，電動缸按照指令伸縮，平臺運行到指定姿態。安裝在電動機上的編碼器實時檢測出電動機的速度，位置信息并發送到驅動器，構成電動缸的閉環控制系統，以實時精確地控制各電動缸的伸長量，同時信息傳輸給控制器并通過正解運算，計算出平臺實時姿態，并進行反饋調整，可輕易達到0.01mm的定位精度，適用于運動模擬及精密測試等多種應用場景。

天譽六自由度控制系統

JARRETT GMLS系列伺服電機具有低慣量，大扭矩的特點，可使平臺具備極快的動態響應特性。WAC伺服驅動器良好的帶寬特性及震動抑制功能，可將電機的運動特性發揮到極致。除了基本的運動控制之外，天譽科技針對六自由度平臺的控制方案中還可借助獨有的安全卡，實現SS1（安全停車）及SBT（安全剎車檢測）功能，確保設備及操作人員的安全。

如果想要實現六自由度平臺與上位機的通訊，JARRETT或者倍福系列運動控制器還支持Tcp/IP、Modbus/Tcp、UDP等通訊形式，這些標準的通訊模塊使得二次開發簡單易行。

下一篇：如何正確選擇一款合適的六自由度平臺？上一篇：六自由度并聯機構核心技術起源及典型應用

此文關鍵字：六自由度,六自由度平臺

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