3-UPS/S并联转台的远程控制
2012-02-20岳晓虎韩先国
装备制造技术 2012年7期
樊 锐,岳晓虎,韩先国
(北京航空航天大学 机械工程及自动化学院,北京 100191)
并联机构作为一种新型的传动机构,具有刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷比小、动态性能好、容易控制等一系列优点[1],已广泛地应用于机器人、并联机床、运动仿真器等。3-UPS/S是一种串并联机构,其既继承了并联机构的优点,又发挥了串联机构运动空间大的特点,是并联机构的一个重要发展趋势[2]。
转台作为航空、航天等领域中进行仿真和测试的关键设备,在飞行器的研制过程中,起着极其重要的作用。传统的三轴转台结构,本质上是由3个转动副串联而成,是典型的串联机构,其优点是在3个转动方向都可以实现360°回转,转动空间非常大。与传统转台相比,并联转台具有的优点如下:并联转台体积和净质量可以大大减小;并联机构反解容易的特点使之轨迹规划简单,易于控制;动平台运动灵活,容易实现多个自由度联动以及适应多种仿真和测试任务。
本文以一种三自由度3-UPS/S并联转台为研究对象,远程控制系统要求实现每50 ms收发一组数据,角位置精度达到0.05°及角速度精度达到0.01°/s。根据需求搭建“PC+PMAC”为硬件平台的控制系统,利用CAN总线的远程数据传输功能,实现了并联转台的远程控制。
1 机构介绍
并联转台需要实现3个自由度的转动,转动的工作空间分别为
α=± 40°,β=± 40°,γ=± 360°。
根据需求设计的并联三轴转台的机械部分由电动转台、静平台、动平台、中央立柱以及3条由螺母丝杠组成的支链组成,如图1所示。……
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