六自由度微动平台旋转自由度的设计

介绍六自由度微动平台的原理、结构;对旋转自由度的实现进行了设计;同时对旋转自由度的调整精度进行了分析。这种形式的六自由度微动平台具有系统简单,可操作性强,实时监控调节,性价比高等优势。     

基于遗传算法的六自由度并联平台的控制

由于单通道电液位置伺服系统是一种非线性时变系统,而且有阻尼比小、参数变化大、非线性程度高的特点,传统的PID控制已经很难满足六自由度并联平台的控制精度的要求。针对六自由度并联平台单通道的数学模型,采用遗传算法对其PID控制器的参数进行优化控制,以满足系统的控制精度的要求。仿真结果表明该控制系统的性能指标有了很大改善,证明了该遗传算法的可行性和有效性,克服了传统PID整定参数费时的缺点,对解决实际控制问题提供了有效的方法,并且具有良好的抗干扰能力,其适应性(鲁棒性)也有了很大的提高。     

六自由度运动平台可视化软件的设计与实现

对六自由度平台运动可视化的研究将为平台研制提供新的手段。该文介绍了平台六自由度运动可视化软件的核心部分-驱动算法的原理和在OpengGVS中的实现过程．这一基于巧妙的坐标系选取和变换的算法,简洁明了地解决了虚拟平台和作动筒间复杂的协调运动问题。在这基础上开发的平台六自由度运动可视化软件基本达到了设计要求,使虚拟平台能够实时模拟真实平台的协调运动并实现了碰撞检测和多角度观察,取得了令人满意的结果。     

六自由度电动平台控制系统设计研究

采用多轴运动控制器MAC作为控制主体,基于"工控机+运动控制卡"的模式,构建了一个开放式的六自由度电动平台控制系统。实现了六自由度电动平台的基本控制功能。建立了六自由度电动平台的故障保护系统及故障监控系统,并详细介绍了系统组成部分及实现过程。     

六自由度并联转台计算机控制系统的设计

对六自由度并联转台的结构进行了分析,给出了转台的运动指标参数,并采用分散控制方式对整个系统的控制系统进行了设计.六自由度并联转台的控制系统主要包括下位机硬件系统和上位机软件系统,实现了对转台电液伺服系统的控制,使转台可以实现各种运动,且精度高,实时性好.     

基于INtime的六自由度运动平台实时测控系统

在六自由度运动平台的测控系统中,既需要满足控制的实时性和较高的定时精度,又需要有较强的图形图像交互功能。针对现有测控系统采用的上下位机分开实现方式带来的缺点,设计了一种基于INtime的六自由度运动平台实时测控系统。该测控系统通过INtime进程对数据采集和控制板卡的直接操作实现实时性,同时在Windows进程中并行运行非实时任务,能够在一台工业控制计算机上实现测控系统的要求。实际运行测试结果显示,该系统具有高实时性能,满足实时控制的要求,图形渲染流畅,验证了该方案的可行性和有效性。     

基于NI实时控制器的六自由度平台测控系统设计与实现

六自由度平台测控系统是六自由度平台的电气控制部分,它通过对六路液压缸的实时闭环控制,实现对平台位姿的控制。该测控系统采用NI的计算机,配置多种类型的PXI板卡,实现了对平台的电压、电流、数字IO、CAN总线等多种接口类型的测量和控制,满足了可靠性需求。采用了典型的上下位机控制,分别进行实时计算与任务管理,解决了实时性的控制需求。采用NI的虚拟仪器Labview开发测控软件,完成实时计算平台的正解与反解模块,作动器闭环控制等功能,增强系统的功能和灵活性。目前六自由度平台测控系统的硬件部分和软件部分都已经通过了调试,对系统进行了正弦运动和暂态特性测试,实验结果表明,运行速度快,满足了平台的控制要求。     

六自由度并联机器人的研究现状分析

机器人技术由于其众多的优点,已经广泛应用于工业行业中。目前,六自由度并联机器人技术在当前更为广泛应用。本文详细综述了六自由度并联机器人的发展历程、该技术的运动学研究的现状等。为六自由度并联机器人的深入研究提供了依据。     

六自由度并联机器人的支链选取

提出了六自由度并联机器人的支链选取的系统方法． 并联机器人中有多种类型的支链可以用来实现末端执行器的6自由度运动， 每个支链的驱动关节应当在基座上或靠近基座的地方， 由支链所构成的整个并联机构的自由度应当为6．利用这些条件对并联机器人的支链形式进行筛选可以获得可行的支链形式． 通过这种方法可以去除很多不可行的支链形式, 得到可行的支链形式供后续设计使用．     

基于AMESim/Matlab的液压六自由度运动平台仿真研究

为了提高液压六自由度平台的建模精确度,改善控制效果,采用AMESim和Matlab两种软件以及PID控制技术对平台单通道系统进行了联合仿真.仿真结果表明,利用AMESim与Matlab各自优势的联合仿真技术具有良好的仿真效果,为进一步开发、研制液压六自由度运动平台打下了良好基础.     

并联六自由度运动平台控制系统研究

本文介绍了并联六自由度平台的机构特点,同时在对平台总体控制系统简要设计的基础上完成了单杆液压控制系统的建模工作.考虑了无干扰和有干扰的情况下,对系统进行了仿真分析,提出了基于神经网络算法的先进PID控制方案,仿真结果表明该方法具有良好的控制效果,证明了电液位置伺服控制系统设计的正确性,为平台进一步控制奠定了基础.     

六自由度并联机器人容错分布式计算机控制系统

本文介绍了六自由度并联机器人容错分布式计算机控制系统，实现六自由度并联机器人容错分布式计算机控制使系统的可靠性稳定性有所提高。实践表明：容错技术应用于机器人控制系统是成功与有益的。     

基于六自由度并联机器人的运动仿真可视化系统

对运动可视化仿真系统的开发流程作了相应论述.基于动态虚拟装配的机理,给出了几何建模和VRML原型封装的方法,并运用Java技术实现了六自由度并联机器人的运动可视化;运用LabvieW嵌入Corona(VRML浏览器)ActiveX组件,开发了集在线动画、轨迹规划控制、数据回放以及运动学分析功能于一体的运动仿真可视化系统.     

六自由度运动平台运动学建模与仿真分析

针对并联结构形式的六自由度运动平台,建立了其数学描述方法。通过引入点的复合运动分析理论,建立了平台的完整运动学关系。采用牛顿迭代法进行平台位姿的正解求解,并在此基础上利用解析方法解决了平台速度、加速度正解问题。根据六自由度运动平台的使用特点,提出了一种合理的牛顿迭代初值选择方法。仿真结果表明其迭代寻优次数不超过5次,寻优时间不超过2 ms。分析了计算运动平台包线的理论难度,提出了一种合理的可行方案,经过64次计算,耗时55 ms即完成了平台包线的解算。所建立的运动学模型已应用于某运动平台产品,并可延伸应用于其他并联结构机器人运动分析、并联机床等应用领域。     

液压六自由度并联机器人控制策略的研究

以所研制的大负载液压六自由度并联机器人试验样机为研究对象,通过对其系统特性的分析,探讨了 该类控制系统的控制特点和适用的控制策略,提出了一种具有输入、输出前馈补偿的模糊自适应PID控制策略,并 在试验样机上作了实验研究.实验结果表明:该方法可在较大程度上补偿系统的非对称特性,并能提高系统响应 快速性、运动精度和抗负载扰动能力.     

不稳定时滞对象的二自由度控制器设计

在工业生产过程中,特别是化工领域,许多单元属于开环不稳定过程,特别还存在时滞特性;针对此情况,提出了一种二自由度响应控制结构,该结构优点是设定值跟踪与扰动响应完全解耦,分别对设定值跟踪控制器和扰动控制器两个参数进行独立调节,而无需进行折中,保证了系统的稳定性和鲁棒性;最后对一阶二阶不稳定时滞系统的仿真结果表明,所提出的二自由度控制结构能够有效地解决系统的稳定鲁棒性和扰动抑制作用。     

基于FPGA SoC的EtherCAT协议栈设计与实现

目前基于PC机及普通网卡实现的EtherCAT协议栈单元多数都存在体积大功耗高的缺点,而基于嵌入式平台实现的EtherCAT协议栈虽然体积和功耗上具有优势,但是性能不够稳定.针对这一问题,本文提出一种基于FPGA SoC的EtherCAT协议栈实现方式,通过在Xilinx的Zynq平台上构建具有实时性的操作系统,同时在FPGA上配置专用网络适配单元及安全功能单元,实现EtherCAT协议栈在嵌入式平台上的高效运行.与基于PC实现和传统嵌入式平台上实现方式相对比,在功耗体积和稳定性上均有提高,具有较高的实用价值.     

基于SimMechanics的新型并联机构仿真平台

针对一种新型六自由度并联机器人进行了运动学和动力学分析,并借助于MatLab的SimMechanics模块的系统动态建模功能,以六自由度并联机器人仿真模型为对象,设计了PID控制器形成闭环控制,最后构成一个仿真平台。结果表明：在平台上可以进行运动学、动力学、控制方法的研究。同时仿真平台由各模块组成,可以灵活改变各模块的参数和结构,并且避开了Stewart平台的复杂的建模过程,对所有并联机构的研究都有借鉴作用。     

两自由度并联机器人控制系统设计

针对机电装配、医药包装等行业自动化抓取和放置实际应用的需求,设计了一种采用直线伺服驱动技术的两自由度高速并联机器人;首先进行了机器人的机械结构设计,并且通过运动学分析,结合运用蒙特卡洛法与几何法求解出并联机器人的工作空间;其次采用MCU+CPLD(STM32F103+MaxⅡ)的双控制架构,根据工作空间结构在MCU中设计出高效的运动轨迹生成算法,并在CPLD中运用DDS技术将伺服运动参数转换成脉冲经一级差分后输出到伺服驱动器;在双控制器的通信方面合理利用CPLD中的状态机提出了双级数据缓冲方式,使得MCU写与CPLD读交错进行,可以实现数据的无缝刷新;最后进行了并联机器人系统样机的制作与调试,分析结果表明所研制的机器人控制系统能够使机器人快速抓放金属小球,实现稳定可靠运行。     

飞行模拟器六自由度运动平台的位置分析与测量控制

针对飞行模拟器六自由度运动平台的位置分析与测量控制进行了研究;依据位置测量元件实时测量到的液压缸长度,运用位置正解算法对运动平台的位置进行了分析,给出了位移传感器的工作原理和位置正解算法模型;利用电液驱动方式组成了体积小、重量轻、加速能力强和快速反应的运动平台控制系统;同时以飞机的俯仰角为例,建立了运动平台驱动信号洗出的算法模型,实现了对模拟座舱的位置和姿态的精确控制;实际应用表明,这些方法是有效可行的,能应用于六自由度运动平台的实际应用中。