图片简介:
本技术创造公开的三自由度运动平台的装配方法，包括顺序安装固定平台(1)，安装定万向铰节器(4)，安装伺服电动缸，安装动万向铰节器(11)，安装控制箱(18)，安装防转机构，安装连接电缆，安装电缆保护盖(3)，调整伺服电动缸达到初始化长度，安装运动平台(12)以及连接防转机构的步骤；控制箱可以在伺服电动缸及动万向铰节器(9)或定万向铰节器(4)装配前后进行，甚至在防转机构(11)安装步骤后进行，安装防转机构的步骤应先于安装运动平台步骤前执行；通过各步骤关键点的保证实现三自由度运动平台装配结果的一致性和精确度。
技术要求
1.一种三自由度运动平台的装配方法，其特征是：包括以下步骤：
1)、安装固定平台(1)，使用吊装设备同时吊挂固定平台的吊挂点(26)，对正固定平台的螺栓孔(27)与平整后安装基面上的固定螺栓，使用紧固件将固定螺栓所在安装基面与固定平台(1)底面紧贴在一起为固定平台(1)提供稳定的固定基础；
2)、安装定万向铰节器(4)，将定万向铰节器(5)的固定端放置在固定平台(1)的定万向铰节器支撑座(2)上，对正定万向铰节器(4)的固定端固定孔与定万向铰节器支撑座(2)上的螺纹孔，使用紧固件均匀压紧；
3)、安装伺服电动缸(15、6、13)，吊住伺服电动缸的两端，对正伺服电动缸的减速器端的螺纹孔与定万向铰节器(4)的活动端的固定孔，使用紧固件均匀压紧；
4)、安装动万向铰节器(9)，对正动万向铰节器(9)的螺柱(8)与伺服电动缸的导杆(7)螺纹孔，螺柱完全旋入导杆(7)螺纹孔后，反向旋出45-90°为动万向铰节器相对运动预留一定的空间；
5)、安装控制箱(21)，将控制箱(21)无固定耳的一面正对固定平台中间位置的防转架(28)开口并缓慢平稳推入防转架(28)内，直至控制箱的固定耳(20)与防转架(28)的支撑立柱紧贴；使用紧固件紧固控制箱的固定耳(20)与防转架(28)限定住控制箱的位置；
6)、安装防转机构(11)，将防转机构(11)未装配万向铰节器的一端(17)正对着防转架(28)顶部的防转固定盘(17)，调整防转机构(11)使其三个活动臂(14)分别朝向相邻的两台伺服电动缸(15、6、13)的中间位置，对正防转机构(11)的固定孔与防转固定盘(17)的螺纹孔，使用紧固件均匀压紧紧固使防转机构(11)与防转架(28)连接；
7)、安装连接电缆，将伺服电动缸(15、6、13)与控制箱(21)上的伺服电机连接插头(23、24、25)依次对应编号，连接电缆两端分别连接对应编号的伺服电动缸(15、6、13)与控制箱上的伺服电机连接插头(23、24、25)，锁紧连接插头；编号需对应匹配于控制箱中伺服驱动器的站号；
8)、安装电缆保护盖(3)，将电缆保护盖开口面朝向固定平台(1)，围绕固定平台边沿拼接成一圈，各个伺服电动缸(15、6、13)的连接电缆从最近的出线口出线，其余设置于电缆保护盖内；使用紧固件连接电缆保护盖(3)与固定平台(1)；
9)、调整伺服电动缸(15、6、13)达到初始化长度，向控制箱(21)供电，启动控制系统，分别测量各个伺服电动缸(15、6、13)的导杆(7)伸出长度，记录各个伺服电动缸(15、6、13)到达初始化长度所使用伺服电机的编码器读值，写入到控制系统中，作为基准参数；
10)、安装运动平台(10)，使用吊装设备同时吊挂运动平台(10)的吊挂点，对正运动平台(10)与固定平台(1)，运动平台(10)上动万向铰节器支撑座(29)与动万向铰节器(9)接触，对正动万向铰节器(9)的固定孔与运动平台(10)上动万向铰节器支撑座(29)上的螺纹孔，使用紧固件均匀压紧连接；
11)、连接防转机构(11)，将防转机构的活动臂(14)抬起接触到运动平台(10)下底面上的防转固定座(30)，调整运动平台(10)使其中心在固定平台中心点垂直线上；调整防转机构(11)上万向铰节器(12)使其固定孔与防转固定座(30)上的固定孔对正，使用紧固件紧固，连接防转机构(11)与运动平台(10)。
2.根据权利要求1所述的三自由度运动平台的装配方法，其特征是：紧固定万向铰节器(4)前，需调整定万向铰节器(4)的注油口(18)相对于固定平台(1)朝外向上。
3.根据权利要求1所述的三自由度运动平台的装配方法，其特征是：起吊伺服电动缸(15、6、13)时，伺服电动缸(15、6、13)表面需做防护；且紧固前伺服电动缸(15、6、13)的接线插头(5)应相对于固定平台(1)正向朝外。
4.根据权利要求1所述的三自由度运动平台的装配方法，其特征是：紧固动万向铰节器(9)前，需调整动万向铰节器(9)的注油口相对于固定平台(1)朝外。
5.根据权利要求1所述的三自由度运动平台的装配方法，其特征是：运动平台(10)中心在固定平台(1)中心点垂直线上，角度误差不超过±0.5°，位置误差不超过±2mm。
6.根据权利要求1所述的三自由度运动平台的装配方法，其特征是：所述电缆保护盖(3)采用金属材质。
7.根据权利要求1所述的三自由度运动平台的装配方法，其特征是：所述伺服电动缸(15、6、13)的初始化长度是指在三自由度运动平台启动后，伺服电动缸(15、6、13)初始化完成时要达到的长度；以三自由度运动平台初始化完成后，运动平台(10)的各自由度运动范围达最大为基准。
8.根据权利要求7所述的三自由度运动平台的装配方法，其特征是：当需要同时使用三个自由度，所述的伺服电动缸(15、6、13)的初始化长度调整到伺服电动缸(15、6、13)行程中间点位置；当需要使用上下运动的自由度，所述的伺服电动缸(15、6、13)的初始化长度调整到伺服电动缸(15、6、13)行程最长或最短的位置；当需要倾斜运动的自由度，所述的伺服电动缸(15、6、13)的初始化长度调整到使运动平台(10)倾斜的伺服电动缸(15、6、13)行程位置。
9.根据权利要求1所述的三自由度运动平台的装配方法，其特征是：步骤5能够在步骤1与步骤6之间的任一步骤完成后执行。
10.根据权利要求1或9所述的三自由度运动平台的装配方法，其特征是：步骤6不仅限于在步骤5之后执行，为保障充足的操作空间，先于步骤10执行即可。
技术说明书
一种三自由度运动平台的装配方法
技术领域
本技术涉及机械设备的装配工艺保证，具体涉及一种三自由度运动平台的装配方法。
背景技术
三自由度运动平台是一种在一定空间内运行，实现空间内三个自由度(Z轴平移及X、Y轴旋转)运动的机电一体化设备；由运动平台、固定平台、两个平台之间的伺服电动缸、防转机构以及控制系统组成，通过主控制器运行运动控制算法，控制各个伺服电动缸的伸缩长度以及伸缩速度和加速度，实现运动平台在空间内三个自由度的运动，从而可以实现运动平台上固定物在空间内升降、翻转、倾斜的运动姿态变换过程。
三自由度运动平台在使用过程中的稳定性和精度与装配过程有很大关系。如果装配顺序不当，可能增加装配难度,或者无法进行装配，即使完成装配，最终造成整个设备的稳定性和精确度下降。
技术内容
本方法在于提供一种装配方法，保证三自由度运动平台装配结果的一致性和精确度。
本技术创造通过以下技术方案来实现：
本技术创造的三自由度运动平台的装配方法，包括以下步骤：
1、安装固定平台，使用吊装设备同时吊挂固定平台的吊挂点，对正固定平台的螺栓孔与平整后安装基面上的固定螺栓，使用紧固件将固定螺栓所在安装基面与固定平台底面紧贴在一起为固定平台提供稳定的固定基础；
2、安装定万向铰节器，将定万向铰节器的固定端放置在固定平台的定万向铰节器支撑座上，对正定万向铰节器的固定端固定孔与定万向铰节器支撑座上的螺纹孔，使用紧固件均匀压紧；
3、安装伺服电动缸，吊住伺服电动缸的两端，对正伺服电动缸的减速器端的螺纹孔与定万向铰节器的活动端的固定孔，使用紧固件均匀压紧；
4、安装动万向铰节器，对正动万向铰节器的螺柱与伺服电动缸的导杆螺纹孔，螺柱完全旋入导杆螺纹孔后，反向旋出45-90°为动万向铰节器相对运动预留一定的空间；
5、安装控制箱，将控制箱无固定耳的一面正对固定平台中间位置的防转架开口并缓慢平稳推入防转架内，直至控制箱的固定耳与防转架的支撑立柱紧贴；使用紧固件紧固控制箱的固定耳与防转架限定住控制箱的位置；
6、安装防转机构，将防转机构未装配万向铰节器的一端正对着防转架顶部的防转固定盘，调整防转机构使其三个活动臂分别朝向相邻的两台伺服电动缸的中间位置，对正防转机构的固定孔与防转固定盘的螺纹孔，使用紧固件均匀压紧紧固使防转机构与防转架连接；
7、安装连接电缆，将伺服电动缸与控制箱上的伺服电机连接插头依次对应编号，连接电缆两端分别连接对应编号的伺服电动缸与控制箱上的伺服电机连接插头，锁紧连接插头；编号需对应匹配于控制箱中伺服驱动器的站号；
8、安装电缆保护盖，将电缆保护盖开口面朝向固定平台，围绕固定平台边沿拼接成一圈，各个伺服电动缸的连接电缆从最近的出线口出线，其余设置于电缆保护盖内；使用紧固件连接电缆保护盖与固定平台；
9、调整伺服电动缸达到初始化长度，向控制箱供电，启动控制系统，分别测量各个伺服电动缸的导杆伸出长度，记录各个伺服电动缸到达初始化长度所使用伺服电机的编码器读值，写入到控制系统中，作为基准参数；
10、安装运动平台，使用吊装设备同时吊挂运动平台的吊挂点，对正运动平台与固定平台，运动平台上动万向铰节器支撑座与动万向铰节器接触，对正动万向铰节器的固定孔与运动平台上动万向铰节器支撑座上的螺纹孔，使用紧固件均匀压紧连接；
11、连接防转机构，将防转机构的活动臂抬起接触到运动平台下底面上的防转固定座，调整运动平台使其中心在固定平台中心点垂直线上；调整防转机构上万向铰节器使其固定孔与防转固定座上的固定孔对正，使用紧固件紧固，连接防转机构与运动平台。
为更好的实施本技术创造，紧固定万向铰节器前，需调整定万向铰节器的注油口相对于固定平台朝外向上。
为更好的实施本技术创造，起吊伺服电动缸时，伺服电动缸表面需做防护；且紧固前伺服电动缸的接线插头应相对于固定平台正向朝外。
为更好的实施本技术创造，紧固动万向铰节器前，需调整动万向铰节器的注油口相对于固定平台朝外。
为更好的实施本技术创造，运动平台中心在固定平台中心点垂直线上，角度误差不超过±0.5°，位置误差不超过±2mm。
为更好的实施本技术创造，所述电缆保护盖采用金属材质。
为更好的实施本技术创造，所述伺服电动缸的初始化长度是指在三自由度运动平台启动后，伺服电动缸初始化完成时要达到的长度；以三自由度运动平台初始化完成后，运动平台的各自由度运动范围达最大为基准。
进一步的，当需要同时使用三个自由度，所述的伺服电动缸的初始化长度调整到伺服电动缸行程中间点位置；当需要使用上下运动的自由度，所述的伺服电动缸的初始化长度调整到伺服电动缸行程最长或最短的位置；当需要倾斜运动的自由度，所述的伺服电动缸的初始化长度调整到使运动平台倾斜的伺服电动缸行程位置。
为更好的实施本技术创造，步骤5能够在步骤1与步骤6之间的任一步骤完成后执行。
为更好的实施本技术创造，步骤6不仅限于在步骤5之后执行，为保障充足的操作空间，先于步骤10执行即可。
本技术创造通过上述技术方案，保证了三自由度运动平台装配结果的一致性和精确度。
附图说明
图1是本技术创造三自由度运动平台的装配示意图；
图2是本技术创造三自由度运动平台的初始化状态一的示意图；
图3是本技术创造三自由度运动平台的初始化状态二的示意图；
具体实施方式
结合本技术创造优选实施例及附图1-3，进一步说明本技术创造。
本优选实施例的三自由度运动平台的装配方法，包括以下步骤：
安装固定平台1的步骤，使用吊装设备同时吊挂固定平台1呈120°分布的三个吊挂点26，以使固定平台1的各吊挂点26受力均匀，减小吊装过程对固定平台变形的影响；然后将固定平台1平移到安装固定平台1的平整后安装基面上固定螺栓的正对方向，调整固定平台1的姿态，使固定平台1的固定螺栓孔与固定螺栓正对，然后缓慢移动固定平台1，使固定螺栓穿过固定平台1的所有固定螺栓孔，最后使用螺母将固定平台与螺栓均匀压紧连接一起，使固定平台1与固定螺栓所在安装基面紧贴在一起。由于在三自由度运动平台的运行过程中，固定平台1的不同部位受力大小和方向不是均匀和等同的，需要固定平台1的支撑基础即固定螺栓所在安装基面为固定平台提供稳定的固定基础，紧贴在一起可以减小整个三自由度运动平台在使用过程中固定平台1的变形，降低由于固定平台1自身的变形对整个三自由度运动平台工作时精确度的影响，提高整个三自由度运动平台运动的精确度。
安装定万向铰节器4的步骤，调整定万向铰节器4的方向和角度，使其注油口相对于固定平台1朝外向上，以方便在使用过程中进行加注润滑剂操作，减小使用过中维护人员的操作难度，提高使用过中的维护效率；将定万向铰节器4放置在固定平台1的定万向铰节器支撑座2上，使定万向铰节器4的固定孔与定万向铰节器支撑座2的各个螺纹孔正对，然后用螺栓穿过定万向铰节器4的固定孔旋入到定万向铰节器支撑座2的螺纹孔中，均匀压紧使定万向铰节器4与固定平台1连接一起；依此方法将其它的定万向铰节器与4固定平台1连接一起。
安装伺服电动缸(15、6、13)的步骤，使用吊带吊起伺服电动缸(15、6、13)，过程中应做防护，以避免划伤伺服电动缸(15、6、13)的表面；同时吊住伺服电动缸(15、6、13)的两端，使其在吊运过程中不会滑落和倾斜；调整伺服电动缸(15、6、13)的角度，使伺服电动缸(15、6、13)的接线插头相对于固定平台1正向朝外，以方便连接电缆的安装插接，同时也为使用过程的检修和维护留下良好的操作基础；将伺服电动缸(15、6、13)减速器端的螺纹孔与定万向铰节器4活动端的固定孔对正，使用螺栓穿过定万向铰节器4活动端固定孔后旋入伺服电动缸(15、6、13)减速器端的螺纹孔内，全部螺栓安装完成后，使用工具均匀压紧使伺服电动缸(15、6、13)与定万向铰节器4连接在一起。
安装动万向铰节器9的步骤，将动万向铰节器9的螺柱8正对着伺服电动缸(15、6、13)的导杆7螺纹孔，动万向铰节器9的螺柱8旋入伺服电动缸(15、6、13)的导杆7螺纹孔，直至螺柱8完全进入螺纹孔，然后再反向旋出45-90°，且使动万向铰节器9的注油口相对于固定平台1朝外，以方便在使用过程中进行加注润滑剂操作，减小使用过中维护人员的操作难度，提高使用过中的维护效率；反向旋出一定的角度，一方面为接下来的运动平台10装配时，动万向铰节器9预留一定的调整空间，另一方面在三自由度运动平台的使用过程中，一些空间运动动作会引起动万向铰节器9与伺服电动缸(15、6、13)发生相对运动，此反向旋出的一定角度也为此相对运动预留一定的空间，防止动万向铰节器9与伺服电动缸(15、6、13)在使用过程中因为相对运动而锁死，引起设备故障或精确度下降。
安装控制箱21的步骤，将控制箱21无固定耳的一面正对固定平台1中间位置的防转架28开口，然后将控制箱21缓慢平稳的推入防转架28内，直至控制箱21的固定耳20与防转架28的支撑立柱相紧贴，然后使用自攻螺丝钉穿过控制箱21固定耳20上的固定孔19，将控制箱21与防转架28固定在一起，限定控制箱21的位置，防止在三自由度运动平台的使用过程中意外滑出，损坏其连接的电缆，影响三自由度运动平台的正常使用。
安装防转机构11的步骤，将防转机构11未装配万向铰节器12的一端正对着防转架28顶部的防转固定盘17，调整防转机构11的角度，使防转机构11的三个活动臂分别朝向相邻的两台伺服电动缸的中间位置，处于该位置时，防转机构的三个转动臂14与伺服电动缸(15、6、13)在力学和运动学上形成互补，充分发挥了防转机构11的性能，防转效果最佳；同时使防转机构11的固定孔对正防转固定盘17上的螺纹孔，使用螺栓穿过防转机构11的固定孔旋入防转固定盘17的螺纹孔中，全部螺栓安装完成后，使用工具均匀压紧使防转机构11与防转架28连接在一起。
安装连接电缆的步骤，依靠近控制箱21电源插头22位置的伺服电动缸(15、6、13)编号为1(标号为15)，从伺服电动缸(15、6、13)的导杆7端向减速器端看，逆时针转向将伺服电动缸(15、6、13)分别编号为2(标号为6)、3(标号为13)，同样控制箱(21)上的伺服电机连接电缆插头(23、24、25)也依此规则依次编号为1(标号为23)、2(标号为24)、3(标号为25)；根据编号依次递增或递减的连接电缆，两端连接对应编号的伺服电动缸(15、6、13)与控制箱21上对应的伺服电机连接电缆插头5，然后使用锁紧机构锁紧电缆插头，以防止在使用过程中连接电缆脱落；在伺服电动缸(15、6、13)和控制箱21上的电缆插头编号(23、24、25)时，需要与控制箱21中伺服驱动器的站号相匹配；即无论三者谁的编号变动，另外两个均需要对应变动，才能保障整个三自由度运动平台的使用过程中，实际的运动动作和指令运动动作相符，位置、姿态和运动性能达到指令要求的预期情况。在实际工作中，原则上伺服驱动器的站号已先确定，因此，只需要对应匹配其他两者即可。伺服电动缸(15、6、13)与控制箱21上对应的伺服电机连接电缆插头(23、24、25)匹配是保障整个三自由度运动平台正常运动的重要装配节点，另一方面，采用统一和匹配的编号可以提高不同批次和不同规格设备的一致性，方便使用过程中的检修和维护，提高检修和维护效率，降低检修和维护成本。
安装电缆保护盖3的步骤，将电缆保护盖3开口面朝向固定平台1，围绕固定平台1边沿拼接成一圈，同时使各个伺服电动缸(15、6、13)的连接电缆从最近的出线口出线，其余连接电缆设置在电缆保护盖3内；然后使用自攻螺丝钉将电缆保护盖3与固定平台1连接在一起；使用电缆保护盖3一方面可以对各连接电缆进行防护，保护连接电缆在使用过程中不受外部作用力的损坏；另一个方面，采用金属材质的电缆保护盖3，可以起到信号屏蔽保护的作用，防止连接电缆传输信号受到外部信号干扰信号源的干扰，也防止三自由度运动平台在使用过程中，连接电缆传输的信号干扰到三自由度运动平台以外的设施；其次，电缆保护盖3还对其内部穿行的连接电缆有限位作用，防止其随意被挪动；在使用了合适的喷涂颜色与其它三自由度运动平台的零部件搭配以后，还有外观装饰作用，视觉上看起来更加美观。
结合图2、图3，调整伺服电动缸(15、6、13)达到初始化长度的步骤，向控制箱21供电，启动控制系统，分别测量各个伺服电动缸(15、6、13)的导杆伸出长度，控制各个伺服电动缸(15、6、13)到达初始化长度，记录此时各个伺服电动缸(15、6、13)所使用伺服电机的编码器读值，然后写入到控制系统中，作为控制系统进行控制的基准参数。所述的伺服电动缸(15、6、13)达到的初始化长度是指通过计算、模拟或根据经验得到的，在三自由度运动平台使用过程中，为达到最佳使用效果，三自由度运动平台启动后，初始化完成时要达到的长度；为达到更佳的使用效果，用户可以调整初始化长度，调整的依据是在三自由度运动平台初始化完成后，三自由度运动平台的各自由度运动范围达最大，以此来达到可以达到的最佳使用效果：比如需要同时使用三个自由度，就需要将初始化长度调整到伺服电动缸(15、6、13)的行程中间点位置；再比如需要使用上下运动的自由度，则需要将初始化长度调整到伺服电动缸(15、6、13)行程最长或最短的位置；再比如需要使用倾斜运动的自由度，则需要将初始化长度调整使运动平台10倾斜的伺服电动缸(15、6、13)行程位置。
安装运动平台10的步骤，使用吊装设备同时吊挂运动平台的吊挂点，以使运动平台的各吊挂点受力均匀，减小吊装过程对运动平台变形的影响；平移运动平台10到固定平台1的正对方向，再平移到与动万向铰节器9接触，调整动万向铰节器9的摆角角度和旋转角度，使动万向铰节器9的固定孔与运动平台10上动万向铰节器支撑座29上的螺纹孔正对，使用螺栓穿过动万向铰节器9的固定孔旋入到动万向铰节器支撑座29的螺纹孔中，然后均匀压紧使动万向铰节器9与运动平台10连接一起；依此方法将其它的动万向铰节器9与运动平台10连接一起。
连接防转机构11，将防转机构11的活动臂14抬起接触到运动平台10下底面上的防转固定座30，调整运动平台10的位置和角度，使运动平台中心10在固定平台1中心点垂直线上，直线误差不超过±2mm，角度误差不超过±0.5°；如果装配误差过大，会造成运动平台10的位置精确度下降，甚至达不到使用要求的精确度；调整防转机构11上万向铰节器12的角度，使运动平台10上的防转固定座30上的固定孔与防转机构11上万向铰节器12的固定孔对正，使用螺栓穿过防转机构11上万向铰节12的固定孔和运动平台10上的防转固定座30上的固定孔后装上螺母，全部螺栓和螺母安装完成后，使用工具均匀压紧使防转机构11与运动平台10连接在一起。
上述优选实施例的装配顺序为A顺序，其中，作为另一实施例时，调整伺服电动缸(15、6、13)达到初始化长度的步骤与安装运动平台10的步骤可以调换，相对A顺序，先执行安装运动平台的步骤再执行调整伺服电动缸(15、6、13)达到初始化长度的步骤，在装配完成运动平台10后，运动平台10的自重力会通过动万向铰节器9作用到伺服电动缸(15、6、13)的导杆上，再执行调整伺服电动缸(15、6、13)达到初始化长度的步骤对应的操作时可能会引起伺服电动缸(15、6、13)不可控的伸缩长度变化，增加安全隐患，不利于装配过程中的生产安全。
安装伺服电动缸(15、6、13)步骤与安装动万向铰节器9步骤可调换，或安装伺服电动缸(15、6、13)步骤和安装定万向铰节器4步骤可调换，相对A顺序，伺服电动缸(15、6、13)不是单独装配的，此时该组合部件包含有动万向铰节器9或定万向铰节器4的重量，会增加装配时的难度，降低装配效率。
安装控制箱步骤与安装连接电缆步骤为先后顺序，但不是紧接的顺序，安装控制箱步骤可以在步骤1与步骤6之间的任一步骤完成后执行，即控制箱21可以在伺服电动缸(15、6、13)及动万向铰节器9或定万向铰节器4装配前后进行，甚至在防转机构安装步骤后进行，而不会对整个装配效果产生实质影响。同时，安装防转机构11不仅限于在安装控制箱步骤之后执行，但为便于安装防转机构11时安装人员有充足的操作空间，安装防转机构11的步骤应先于安装运动平台步骤前执行，而且不会对装配效果产生实质影响。
大黄蜂机器人六自由度摇摆台 大黄蜂机器人有限公司的六自由度平台系统由采用Stewart机构的六自由度运动平台、计算机控制系统、驱动系统等组成。六自由度运动平台（如下图）的下平台安装在地面上，上 平台为运动平台，它由六只电动缸支承，运动平台与电动缸采用六个虎克铰连接，电动缸与固定基座采用六个虎克铰连接，六只电动缸采用伺服电机驱动的电动缸。计算机控制系统通过协调控制电动缸的行程，实现运动平台的六个自由度的运动，即笛卡尔坐标系内的三个平移运动和绕三个坐标轴的转动。
各主要部分简述如下： 本设备主要由以下部分组成：运动上平台、下平台（基座）、电动缸及伺服 电机、驱动器系统、综合控制及监测系统。 各自功能如下： 上平台：是有效载荷的安装基面，提供六自由度的摇摆运动。 下平台：是六自由度摇摆台的安装基面，需要承受足够大的冲击力。 电动缸及伺服电机：通过控制电动缸活塞杆的行程，实现运动平台台体的六自由度运动，共6套。 驱动器系统：接收用户控制指令，通过控制伺服电机的输入，对伺服电机的输出转速和转角进行控制，达到控制电动缸活塞杆出速度和行程的目的，共6套。 综合控制监测系统：硬件为用户计算机，软件为研制方配合开发；同时，它 还对平台的运动过程进行监测，预防和处理系统的异常情况。
平台总体运动能力指标如上表，具体表述如下： a.平台定位精度及重复定位精度为0.5mm及0.1mm； b.平台转动精度及重复转动精度为0.1°及0.05°； c.行程回差小于0.2mm； d.平台X方向运动速度可从0mm/s到250mm/s连续变化；YZ方向运动 速度可从0mm/s到250mm/s连续变化； e.单支杆可承受轴向力不小于700N； f.单支杆的运动速度可从0m/s到250mm/s连续变化； g.平台中位位置固有频率：不小于40Hz； h.机械组件需具有开放性，可拆卸组装； i.机械设计安全系数不小于 2.0，驱动裕度不小于 3.0； j.额定载荷下，全行程往复工作寿命不小于1×104次，存储寿命不小于48月；
编号 密级内部阶段标记 C 会签 校对 审核 批准六自由度运动平台 方案设计 名称
内容摘要： 针对YYPT项目在原理样机出现的问题，对YYPT原理样机从结构设计、伺服系统等方面进行优化设计，以满足设计及使用要求。 主 YYPT 优化 题 词 更改单号更改日期更改人更改办法 更 改 栏
1概述 YYPT原理样机用原库房留存的345厂的直流电机作为动力源，直流驱动器及工控机作为控制系统元件，采用VB软件进行控制软件的编制，因设计及器件选型的原因，导致YYPT原理样机，在速度、精度、运动规律上等几个技术指标无法满足原规定的指标要求，现在此基础上进行优化方案的设计。 2 原理样机技术状态 2.1 原理样机方案 2.1.1 组成 原理样机采用工控机作为系统的控制单元，工控机内配有研华PCI1716和PCI1723作为A/D和D/A模拟量卡，驱动器采用AMC公司的型号为12A8的伺服驱动器，并配有直流可调电源其输出电流可达到150A，采用KH08XX（3）电动缸作为运动平台的六条支腿，电动缸上安装有电阻尺作为位置反馈器件，上平台与电动缸连接采用球笼联轴器，下平台与电动缸连接采用虎克铰链方式。具体产品组成表见表2.1。 序号产品名称型号厂家数量备注 1 电动缸KH08XX（3）西安方元明 6 安装345厂电机 2 电阻尺LTS-V1-375 上海徳测 6 3 驱动器50A8 AMC 6 3 A/D卡PCI1716 研华 1 4 D/A卡PCI1723 研华 1 5 工控机610H 研华 1 6 直流电源 1 2.1.2 结构方案 六自由度运动平台是由六条电动缸通过虎克铰链和球笼万向节联轴器将上、下两个平台连接而成，下平台固定在基础上，借助六条电动缸的伸缩运动，完成上平台在三维空间六个自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。
并联六自由度运动平台 1．概述 并联六自由度运动平台通过六个驱动缸（伺服缸或电动缸）的协调伸缩来实现平台在空间六个自由度的运动，即平台沿x、y、z向的平移和绕x、y、z轴的旋转运动（包括垂直、水平、横向、俯仰、侧倾和旋转六个自由度的运动），以及这些自由度的复合运动。并联六自由度运动平台可用于机器人、飞行模拟器、车辆驾驶模拟器、新型加工机床、及卫星、导弹等飞行器、娱乐业的运动模拟（动感电影摇摆台）、多自由度振动摇摆台的精确运动仿真等。 图0-1：六自由度及其坐标系定义图 我公司通过自行设计、安装调试，并开发控制软件，同时采用进口关键件对并联六自由度运动平台进行研究开发，目前已完成多套六自由度运动平台应用，典型应用有列车风档液压仿真试验台、F1国际赛车运动仿真台、汽车驾驶模拟器、飞机和飞碟运动模拟器、振动谱试验、海浪模拟试验等。 六自由度运动平台的研制，涉及机械、液压、电气、控制、计算机、传感器，空间运动数学模型、实时信号传输处理、图形显示、动态仿真等一系列高科技领域，是液压及控制技术领域的顶级产品。 2．系统组成 2.1液压伺服类 典型的液压式并联六自由度运动平台主要由机械系统、液压系统、控制系统硬件和控制系统软件四部分组成。
机械系统主要包括：承载平台、上下连接铰链、固定座。 液压系统主要包括：泵站系统、伺服阀、驱动器、伺服油缸和阀块管路。 控制系统硬件主要包括：实时处理器、伺服控制单元、信号调理单元、监控单元和泵站控制单元。 控制系统软件包括：实时信号处理单元、实时运算单元、伺服控制和特殊要求处理单元。 2.2 电动伺服类 电动式并联六自由度运动平台则将伺服油缸用电动缸代替，而伺服阀、泵站系统及阀块管路等则相应取消，增 加运动控制单元。具有系统简洁、响应速度快等优点，是多自由度平台今后重点发展的方向。 3．主要技术参数 以下参数为液压类平台典型值，具体可按用户要求设计制造。 3.1平台主要参数 平台最大负载：静态≥2000KG，动态≥3000KG。 上平台球铰分布园直径1400mm，相邻球心距离157mm； 下平台球铰分布园直径1600mm，相邻球心距离167mm； 伺服缸最小球铰球心距离800mm，最大长度1200mm；（采用Φ63/45~400缸体）。 平台初始高度约700mm。 3．2 泵站技术指标 额定流量：90L/min 最大系统压力：12Mpa； 泵站电机功率：22KW； 空间尺寸：1400×1200×1320 3.3 运动参数 伺服缸运动速度≥200mm/S；有效行程≥400mm。 主要运动参数如下表：
六自由度运动平台正解(几何法) 1. 对上平台（运动平台）进行扩展，示意如下： Pic 1 上平台示意图 由于确定一个平面状态只需要三个点，因此获得C1,C2,C3坐标，即可确定平面状态。 如图，h1,h2均为已知量，设L h k /1=，212*h h L +=，),,(i i i i z y x C =。 设下平台各点坐标为),,(i i i i s n m B =，设各轴长为i i i l B A =。 于是问题简化为：已知：L k l B i i ,,,，求解i C 。 2. 建立方程组 2.1 i l 相关 对于1l ，分析如下：
Pic 2 单轴示意图 由图可知：向量3111111111*C C k C B A C C B A B +=+=， 即，1111111131313),,(),,(l s z n y m x z z y y x x k =---+--- 所以： )1......(0])1([])1([])1([21211321132113=---++--++--+l s z k kz n y k ky m x k kx 同理有： ) 6......(0])1([])1([])1([)5......(0])1([])1([])1([)4......(0])1([])1([])1([) 3......(0])1([])1([])1([) 2......(0])1([])1([])1([2626312631263125253225322532242423242324232323212321232122221222122212=---++--++--+=---++--++--+=---++--++--+=---++--++--+=---++--++--+l s z k kz n y k ky m x k kx l s z k kz n y k ky m x k kx l s z k kz n y k ky m x k kx l s z k kz n y k ky m x k kx l s z k kz n y k ky m x k kx 2.2 L 相关 ) 9......(0)()()()8......(0)()()()7......(0)()()(222322322322312312312221221221=--+-+-=--+-+-=--+-+-L z z y y x x L z z y y x x L z z y y x x 3. 求解 3.1 联立方程组（1）-（9），牛顿迭代法解方程组，即可求的i C ， 取0>i z ，可得唯一解。 3.2 由i C 求出平台姿态 根据实际情况，建立坐标系如下
华中科技大学 硕士学位论文 一种三自由度运动平台的研究及实现 姓名：罗文豹 申请学位级别：硕士 专业：轮机工程 指导教师：李维嘉 2011-01-11
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 摘 要 由于三自由度运动平台可以提供驾驶模拟器所需的主要动感特效，加之驱动关节少，性价比高等优点，在驾驶模拟器中的应用愈来愈广泛。本文即根据某型驾驶模拟器运动平台的性能指标要求，对三自由度运动平台进行研究并予以实现。 首先，论文基于空间运动机构的相关理论，确定了一种带防扭臂结构的三自由度运动平台机构；然后，以平台运动范围、电动缸工作行程、平台台面尺寸等为约束条件，以平台可控性能和平台结构尺寸的加权综合最优为目标函数，采用加速遗传算法，对该平台的机构参数进行了优化，并将优化结果运用到实际平台的设计中；其次，针对运动平台的驱动控制系统设计，提出了全数字伺服控制的方案，提高了控制系统的抗干扰能力；再次，基于空间运动机构的动力学仿真，确定了驱动系统的动力匹配；最后，基于Wince6.0操作系统，开发了一套三自由度运动平台应用软件，实现了平台系统的实时控制。调试结果表明，平台系统的各项性能指标，均满足了设计要求。本文所研究并实现的三自由度运动平台系统，已投入使用，并小批量生产。 关键词：三自由度; 防扭臂; 机构优化;Wince;电动伺服控制
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 Abstract The three degrees of freedom platform has been applied to the driving simulator more extensive, Since it can provide the main dynamic driving simulator effects, additionally it has less joint actuated and higher capability but lower cost. In this paper, three degrees of freedom motion platform has been studied and realized based on a certain type of driving simulator performance requirements. First, in the paper, a kind of the three DOF motion platform with anti-torque arm has been identified based on the theory of space motion agencies. Secondly, the key factors, such as the range of the platform, the stroke length of electric cylinders, the sizes of panels etc., as constraint conditions was concluded, the optimal weighed value of the controllability and the structure size of the platform as the optimal objective functions were chosen, the algorithm parameters of the platform mechanism were optimized based on acceleration genetic algorithm, and the optimization results were applied to the design of a kind of the three DOF motion platform with anti-torque arm. Thirdly, All-digital servo control scheme has been proposed for the design of the drive control system, and it has been Improved anti-jamming capability of the control system. Fourthly, The power matching for the drive control system has been determined based on the dynamic simulation of the Space motion mechanism. Finally, The internet applications have been developed ground on Wince6.0 and the process of designing the real-time control system for the platform has been carried out. The results have showed that all performances have meet the design requirements. The three-DOF motion platform system which has been Studied and implemented in this paper has been put into use, and small batch production. Key words：Three degrees of freedom；Anti-torsion arm；Mechanism optimization； Wince；Electro-mechanics servo control
六自由度运动平台的仿真研究 天津工程机械研究院 杨永立 摘要：本文分析了六自由度运动平台分别采用球铰链和万向节铰链进行连接时的自由度，运用欧拉角、旋转变换的方法推导出位置反解方程，介绍了数值迭代法进行位置正解的过程。 关键词：并联，局部自由度，位置反解，位置正解。 1. 简介 运动平台按结构形式可分为串联和并联两大类。与串联形式相比，并联形式具有刚度大、承载能力强、结构简单、运动负荷小、能实现包括横移、纵移、升沉等多个自由度运动等特点。同时，串联形式的优点也很明显，其具有运动空间大，测量精度高，运动、受力分析相对简单、控制、测量的实现相对容易，且每个自由度都能独立运动等特点。 六自由度运动平台（如图1所示）是由六条油缸通过万向节铰链（或球铰链）将上、下两个平台连接而成，下平台固定在基础上，借助六条油缸的伸缩运动，完成上平台在三维空间六个自由度（X， Y，Z，α，β，γ）的运动，从而可以 模拟出各种空间运动姿态。 2. 自由度的确定 若在三维空间有n个完全不受约束 的物体，任选其中一个作为固定参照物， 因每个物体相对参照物都有6个运动自 由度，则n个物体相对参照物共有6(n-1) 个运动自由度。若在所有物体之间用运 动副联接起来组成机构，设第i个运动副 的约束为u i（1到5之间的整数），如果 运动副的总数为g，则机构的自由度M为：
∑=--=g i i u n M 1)1(6 利用上述公式计算一下如图1所示运动平台(采用球铰链)的自由度数。将油缸分解为缸筒和活塞杆，则总的构件数n=14，油缸与上下平台之间的连接为12个球铰链（约束为3），缸筒和活塞杆构成6个既可以相对移动，又可以相对转动的运动副（约束为4），则平台的自由度M 为： ∑=--=g i i u n M 1)1(6=6 (14－1)－(3×12＋4×6)=18 计算结果出人意料，平台似乎无法只通过六条油缸进行驱动。但是，如果保持上平台和缸筒固定不动，由球铰链的特性可知，活塞杆仍然可以相对其轴线转动；同理，缸筒也具有同样的效应。实践证明，这种转动并不影响上平台的空间运动姿态，因此属于局部自由度。 在六自由度运动平台的实际设计中，由于球铰链 的刚度差，结构不稳定，所以一般采用万向节铰链（如 图2所示，约束为4）来代替图1中的球铰链，则自由 度M 为： ∑=--=g i i u n M 1)1(6=6 (14－1)－(4×12＋4×6)=6 3. 六自由度运动平台空间姿态的解算 要实现对平台空间姿态的控制和测量，必须掌握它两个方向上的解算方法，即位置反解和位置正解。 3.1 位置反解（逆向解）： 已知输出件的位置和姿态，求解输入件的位置称为机构的位置反解。在运动平台的实际应用当中，用户所给定的一般都是平台的六个空间姿态参数X ，Y ，Z ，α，β，γ，然而要实现对平台的控制，需要的是六条油缸的长度L 1、L 2…L 6，这正好是已知输出求输入，属于位置反解。也就是说，要实现对平台空间姿态的控制，就必需推导出平台的位置反解方程。 如图1所示，在上平台建立动坐标系o-xyz ，在下平台建立静坐标系O-XYZ ， 图2 万向节铰链
图片简介: 本技术创造公开的三自由度运动平台的装配方法，包括顺序安装固定平台(1)，安装定万向铰节器(4)，安装伺服电动缸，安装动万向铰节器(11)，安装控制箱(18)，安装防转机构，安装连接电缆，安装电缆保护盖(3)，调整伺服电动缸达到初始化长度，安装运动平台(12)以及连接防转机构的步骤；控制箱可以在伺服电动缸及动万向铰节器(9)或定万向铰节器(4)装配前后进行，甚至在防转机构(11)安装步骤后进行，安装防转机构的步骤应先于安装运动平台步骤前执行；通过各步骤关键点的保证实现三自由度运动平台装配结果的一致性和精确度。 技术要求 1.一种三自由度运动平台的装配方法，其特征是：包括以下步骤： 1)、安装固定平台(1)，使用吊装设备同时吊挂固定平台的吊挂点(26)，对正固定平台的螺栓孔(27)与平整后安装基面上的固定螺栓，使用紧固件将固定螺栓所在安装基面与固定平台(1)底面紧贴在一起为固定平台(1)提供稳定的固定基础；
2)、安装定万向铰节器(4)，将定万向铰节器(5)的固定端放置在固定平台(1)的定万向铰节器支撑座(2)上，对正定万向铰节器(4)的固定端固定孔与定万向铰节器支撑座(2)上的螺纹孔，使用紧固件均匀压紧； 3)、安装伺服电动缸(15、6、13)，吊住伺服电动缸的两端，对正伺服电动缸的减速器端的螺纹孔与定万向铰节器(4)的活动端的固定孔，使用紧固件均匀压紧； 4)、安装动万向铰节器(9)，对正动万向铰节器(9)的螺柱(8)与伺服电动缸的导杆(7)螺纹孔，螺柱完全旋入导杆(7)螺纹孔后，反向旋出45-90°为动万向铰节器相对运动预留一定的空间； 5)、安装控制箱(21)，将控制箱(21)无固定耳的一面正对固定平台中间位置的防转架(28)开口并缓慢平稳推入防转架(28)内，直至控制箱的固定耳(20)与防转架(28)的支撑立柱紧贴；使用紧固件紧固控制箱的固定耳(20)与防转架(28)限定住控制箱的位置； 6)、安装防转机构(11)，将防转机构(11)未装配万向铰节器的一端(17)正对着防转架(28)顶部的防转固定盘(17)，调整防转机构(11)使其三个活动臂(14)分别朝向相邻的两台伺服电动缸(15、6、13)的中间位置，对正防转机构(11)的固定孔与防转固定盘(17)的螺纹孔，使用紧固件均匀压紧紧固使防转机构(11)与防转架(28)连接； 7)、安装连接电缆，将伺服电动缸(15、6、13)与控制箱(21)上的伺服电机连接插头(23、24、25)依次对应编号，连接电缆两端分别连接对应编号的伺服电动缸(15、6、13)与控制箱上的伺服电机连接插头(23、24、25)，锁紧连接插头；编号需对应匹配于控制箱中伺服驱动器的站号； 8)、安装电缆保护盖(3)，将电缆保护盖开口面朝向固定平台(1)，围绕固定平台边沿拼接成一圈，各个伺服电动缸(15、6、13)的连接电缆从最近的出线口出线，其余设置于电缆保护盖内；使用紧固件连接电缆保护盖(3)与固定平台(1)； 9)、调整伺服电动缸(15、6、13)达到初始化长度，向控制箱(21)供电，启动控制系统，分别测量各个伺服电动缸(15、6、13)的导杆(7)伸出长度，记录各个伺服电动缸(15、6、13)到达初始化长度所使用伺服电机的编码器读值，写入到控制系统中，作为基准参数；
六自由度运动平台方案设计报告doc
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编号 密级内部阶段标记 C 会签 校对 审核 批准六自由度运动平台 方案设计 名称
内容摘要： 针对YYPT项目在原理样机出现的问题，对YYPT原理样机从结构设计、伺服系统等方面进行优化设计，以满足设计及使用要求。 主 YYPT 优化 题 词 更改单号更改日期更改人更改办法 更 改 栏
1概述 YYPT原理样机用原库房留存的345厂的直流电机作为动力源，直流驱动器及工控机作为控制系统元件，采用VB软件进行控制软件的编制，因设计及器件选型的原因，导致YYPT原理样机，在速度、精度、运动规律上等几个技术指标无法满足原规定的指标要求，现在此基础上进行优化方案的设计。 2 原理样机技术状态 2.1 原理样机方案 2.1.1 组成 原理样机采用工控机作为系统的控制单元，工控机内配有研华PCI1716和PCI1723作为A/D和D/A模拟量卡，驱动器采用AMC公司的型号为12A8的伺服驱动器，并配有直流可调电源其输出电流可达到150A，采用KH08XX（3）电动缸作为运动平台的六条支腿，电动缸上安装有电阻尺作为位置反馈器件，上平台与电动缸连接采用球笼联轴器，下平台与电动缸连接采用虎克铰链方式。具体产品组成表见表2.1。 序号产品名称型号厂家数量备注 1 电动缸KH08XX（3）西安方元明 6 安装345厂电机 2 电阻尺LTS-V1-375 上海徳测 6 3 驱动器50A8 AMC 6 3 A/D卡PCI1716 研华 1 4 D/A卡PCI1723 研华 1 5 工控机610H 研华 1 6 直流电源 1 2.1.2 结构方案 六自由度运动平台是由六条电动缸通过虎克铰链和球笼万向节联轴器将上、下两个平台连接而成，下平台固定在基础上，借助六条电动缸的伸缩运动，完成上平台在三维空间六个自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。
三自由度3-CS并联平台机构的运动学分析 于靖军;毕树生;宗光华;黄真 【期刊名称】《航空学报》 【年(卷),期】2001(022)003 【摘要】With the development of parallel mechanisms research, spatial imperfect-DOF parallel mechanisms especially some constrained 3-DOF parallel mechanisms have received more attention for the advantages of their simple structure, easy control and low cost. In this paper, a novel model of constrained 3-DOF parallel manipulator—3-CS in-parallel platform mechanism is introduced firstly. The instantaneous possible motion characteristics for this mechanism are analyzed in detail by applying the screw theory. In addition, the first order kinematic analysis of the 3-CS mechanism is discussed thoroughly, which involves deriving three motion constraint equations for the output motions of the manipulator and formulating the kinematic influence matrix (also called Jacobian of the mechanism) reflecting the velocity relationship between three independent input motions and three independent output motions in a closed form. At last, the closed-form solutions are developed for both the inverse and forward position kinematics.%首先介绍了一种新型的并联机构——三自由度3-CS并联平台机构的模型。应用螺旋理论分析了该机构的瞬时运动。同时对该机构进行了运动学分析：给出了操作平台的输出运动参数的3个运动约束方程和3个独立输出运动参数与3个独
（一） 六自由运动平台介绍 六自由度液压平台技术参数 六自由度运动平台是由六支油缸，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，下平台固定在基础上，借助六只油缸的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度（α，β，γ， X，Y，Z）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。六自由度运动平台涉及到机械、液压、电气、控制、计算机、传感器，空间运动数学模型、实时信号传输处理等一系列高科技领域，因此六自由度运动平台是液压和控制领域水平的标志性象征。主要包括平台的空间运动机构、空间运动模型、液压系统、控制系统。 1 六自由度平台空间机构技术参数 六自由度平台结构效果图如图1所示。 图1 六自由度平台 六自由度运动平台由上下平台和六个液压油缸组成。六个液压缸上端点两两组成上平台三个支点，六个液压缸下端点两两组成下平台三个支点。上下三个支点分别在假设的圆周上，并且是120o等分，既分别是两个等边三角形的顶点。根据不同的运动范围，油缸的行程和上下平台半径不同。结构如图2所示。 图2 六自由度平台结构图 根据标书要求，六自由度平台结构参数如下： 上平台半径： 0.8m；
下平台半径：0.85m ； 油缸最低行程时上下平台垂直距离：约1.17m； 油缸行程：±0.20m。 2 六自由度平台空间运动 空间运动的目标是实现平台在空间运动的三个姿态角度和三个平动位移，即俯仰、滚转、偏航、上下垂直运动、前后平移和左右平移，及六个姿态的复合运动姿态。而空间目标是通过六个液压缸的行程实现的，这就需要一个空间的运动模型完成空间运动的转换，假设空间运动的目标俯仰、滚转、偏航、上下垂直位移、前后平移和左右平移用α，β，γ，X，Y，Z表示，六个油缸的行程用L（i）（i＝1、2、3、4、5、6）表示。整个运动模型如下： L（i）＝TT（α，β，γ，X，Y，Z） 其中，TT是一个空间转换矩阵模型。由此实时算出每一运动时刻液压油缸的行程。液压油缸的理论行程再通过D/A接口的转换，给出实际行程值。 根据平台的空间机构参数，空间运动参数如下： （二） 六自由度平台 多自由度运动控制 多自由度控制系统中，自由度最多为六自由度，并且六自由度运动控制难度最大，设备及系统最复杂，下面主要介绍我公司设计、生产的六自由度运动平台。 六自由度运动平台是由六支直线伺服电动缸，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，下平台固定在基础上，借助六只伺服电动缸（执行器）的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态，可广泛应用到各种训练模拟器中，如飞行模拟器、汽车驾驶模拟器、地震模拟器以及动感电影、娱乐设备等领域中。在加工业可制成六轴联动机床、机器人等。
六自由度运动平台方案设计报告
1概述 YYPT原理样机用原库房留存的345厂的直流电机作为动力源，直流驱动器及工控机作为控制系统元件，采用VB软件进行控制软件的编制，因设计及器件选型的原因，导致YYPT原理样机，在速度、精度、运动规律上等几个技术指标无法满足原规定的指标要求，现在此基础上进行优化方案的设计。 2 原理样机技术状态 2.1 原理样机方案 2.1.1 组成 原理样机采用工控机作为系统的控制单元，工控机内配有研华PCI1716和PCI1723作为A/D和D/A模拟量卡，驱动器采用AMC公司的型号为12A8的伺服驱动器，并配有直流可调电源其输出电流可达到150A，采用KH08XX（3）电动缸作为运动平台的六条支腿，电动缸上安装有电阻尺作为位置反馈器件，上平台与电动缸连接采用球笼联轴器，下平台与电动缸连接采用虎克铰链方式。具体产品组成表见表2.1。
4 D/A卡PCI1723 研华 1 5 工控机610H 研华 1 6 直流电源 1 2.1.2 结构方案 六自由度运动平台是由六条电动缸经过虎克铰链和球笼万向节 联轴器将上、下两个平台连接而成，下平台固定在基础上，借助六 条电动缸的伸缩运动，完成上平台在三维空间六个自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的运动，从而能够模拟出各种空间运动姿态。 上动平台球笼联轴器电动缸 虎克铰链下静平台 图1 六自由度平台外形图 a）球笼联轴器（如图2所示） 采用球笼铰链与上平面连接。球笼铰链结构简单、体积小、运
转灵活、易于维护。 初选球笼铰链型号BJB（JB/T6139-1992），公称转矩Tn= N/m，工作角度40度，外径D=68mm，轴孔选用圆柱孔d=24mm，总长度L1=148mm，转动惯量为0.00008kg.m2，重量5kg。 图2 球笼联轴器 b）虎克铰链（如图3所示） 采用虎克铰链与下平面连接。万向节铰链传动效率高，允许两轴间的角位移大，适用于有大角位移的两轴之间的连接，一般两轴的轴间角最大可达35o~45o，噪音小，对润滑要求不高，传递转矩大，而且使用可靠，因此获得广泛的应用。