多自由度运动仿真模拟运动平台介绍 |
多自由度运动仿真模拟平台是由多支电动缸,上、下万向铰链和上、下两个平台组成,下平台固定在基础上,借助多只电动缸的伸缩运动,完成上平台在空间多个自由度的运动,从而可以模拟出各种空间运动姿态,多自由度运动平台涉及到机械、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,因此多自由度运动平台是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、数据采集系统、控制系统。
在工业应用中,两自由度、三自由度、六自由度平台比较常见,这些结构都属于并联机构,并联机构拥有精度高、刚度高、承载能力高、运动反解模型简单、操作速度高等特点。
伺服电动多自由度平台按照使用领域大致可分为两大种类:模拟仿真用的动感平台和精密定位测试用平台。模拟仿真用动感平台的有效载荷范围为0.1~20吨,这些模拟仿真动感平台通过接受来自上位控制器的状态信号,控制平台的运动,广泛应用在各种训练模拟器如飞机操纵横拟器、舰艇操纵模拟器、直升机操纵横拟平台、坦克操纵模拟器、汽车驾驶横拟器、火车驾驶模拟器、地震模拟器以及动感电影、娱乐设备等领域。
精密定位测试用多自由度平台的有效载荷为0.5吨~50吨,位置控制精度达到0.02mm,角度控制精度达0.002°。广泛应用在各种汽车姿态测试设备,飞机/导弹等飞行姿态测试设备等精密测试多自由度平台,以及空间宇宙飞船的对接,空中加油机的加油对接,同时利用多自由度精密定位机构,可以形成高刚度,高精密的多自由度加工机械和装配机械手,广泛应用于各种复杂的特种加工、复杂装配如飞机装配和卫星装配等。 |
多自由度运动仿真模拟运动平台特点 |
1.全数字化闭环伺服控制,专业多轴运动控制卡保证运动的平滑以及高仿真性,减少动感漂移和失真。
2全新的模块化组合及自由灵活的系统集成,满足客户不同需求。
3.高精度、高刚性电动缸驱动系统及平台组合,保证平台系统的高刚性和高效率。
4.多重机械、电器安全保护,保证平台系统的绝对安全。
5.高响应、高速、大加速度和低噪音,满足各种运行环境的要求。
6可视性有人机界面,设定简易,操作简单。
7.节省能源、保护环境、免去维护、使用寿命长。 |
多自由度运动仿真模拟平台组成 |
运动平台控制系统
包含控制柜、工控机、多轴运动控制卡、伺服驱动器及布线、触摸屏等。采用全数字控制技术,菜单式模块化人机界面,简洁明了参数设定,多重电气控制保护程序。与上位控制器采用网络通讯,UDP协议,内置运动能源优化分配系统,提高能源使用效率,降低系统能耗。
伺服电动缸
伺服电动缸是由伺服电机、高精度传动丝杆(滚珠丝杆和行星滚柱丝杆)等组成的高精度、高可靠性机电一体化传动组件。我司自主研发设计的FE系列伺服电动缸,是专为电动平台开发的高性能、高可靠性伺服电动缸。它采用伺服电机控制保证运动平台具有高速、高响应和高精度。电动缸具备的多重安全保护功能,保证了平台的安全可靠的运行。低噪音和免维护性使电动缸平台可以使用在任何场合。
平台结构
电动缸与上下平台采用虎克铰连接,运动平稳、刚性高、免维护。平台结构稳定,可塑性极强,可以根据客户的要求任意进行设计。 |
三自由度运动仿真模拟平台 |
三自由度运动仿真模拟平台系统由三自由度运动平台、计算机控制系统、驱动系统等组成。三自由度运动平台主要由固定平台(下平台)、运动平台(上平台)、三只可以实现伸缩和轴线回转运动的电动缸、连接电动缸与上、下平台的十字铰链,以及辅助防扭臂等结构组成。控制三只电动缸的伸缩长度,能够使运动平台实现绕X轴和Y轴转动,以及沿Z轴进行直线运动。
三自由度的平台多用于模拟仿真试验,它具有明显的安全性、经济性、可操作性,不受场地和气象条件的限制和效率高等优点,加之驱动关节少,自由度较少,易于控制,成本低廉,性价比高等优点,因而广泛应用于驾驶模拟训练、飞行模拟器、空间对接模拟、船载和车载运动模拟,以及机构力加载等各个方面。平台能形成大幅振荡和摇摆,模拟汽车的复杂路况、轮船受浪颠簸、及地震场景。 |
性能指标 |
项目 |
三自由度运动仿真模拟平台运动性能指标 |
有效载荷 |
50kg-2000kg |
运动参数 |
姿态 |
位移或角度 |
速度 |
加速度 |
横倾X |
±3°至±30° |
≤30°/s |
≤650°/s2 |
纵倾Y |
±3°至±30° |
≤30°/s |
≤650°/s2 |
升降Z |
±10mm至±500mm |
≤500mm/s |
≤1.0g |
系统响应频率 |
0Hz至20Hz |
行程回差 |
≤0.2mm |
漂移量 |
平台系统连续运行12h以上,任何一个电动缸的位置漂移量不超过0.00025m |
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说明 |
1、平台所配电机可指定
2、控制系统可选配
3、可提供高低温、防爆、三防等特殊应用环境应用规格
4、可提供完整设备,交付即使用
5、可选缸体和平台材质 |
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