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；

k. 运动系统频率：0HZ～10HZ

l.
系统功率需求：1500W

m.
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不超过0.00025m。

n.  

o. 噪声:平台系统以40mm/s速度运动时，距平台系统1m处的噪声强度低于70dB。

p.  

q. 设计安全系数:平台系统所有机械组件的设计载荷大于额定载荷的3倍

r.  

s. 运动限位：在电动缸极限位置设置有限位装置，防止电动缸出现超行程的现象。

t.  

u. 环境条件：

v. a. 工作温度：        室内设备-10～50℃
                            室外设备-20～60℃
b. 储存温度：        -40～65℃
c. 相对湿度：        95%±3%（40℃）

w. 可靠性和可维修性：

x. a. 平台系统一次连续工作时间不低于24小时。
b. 使用寿命不小于10000小时。
c. 平均无故障时间MTBF≥1000小时。
d、平均维修时间MTBF<4小时。

y. 供电条件要求：
a．电压220V，波动范围：-10%～+10%；
b．容量1500VA

zz. 电气性能：

aa. 电源波动±20%或突然断电，平台系统能不受损坏，恢复供电重新启动后保证可正常工作。

bb. 六自由度运动平台控制系统由带有CAN总线通讯和数字输入输出功能的运动控制器、全数字电机控制器、控制软件等组成。

cc. 运动控制系统：

dd. 定制全数字控制器
以太网接口
CAN总线接口
上位机控制软件

ee.  

ff. 全数字电机驱动器

gg. 电机驱动器选用伺服控制系统。主要使用调频调压以及调整相位的方法，通过速度反馈和位置反馈监控，控制电机的高精度运行。该系统在硬件的快速拆装性、控制的精确性和安全性，以及通讯协议的兼容性等方面都有了跨越式的进步，其中向导式操作和图形化界面可以大大方便用户编程和调试。此外，伺服系统的模块化设计，也使现场总线协议、存储器容量和安全级别的选择更加灵活。高度的模块化还为将来的升级提供了保证。
伺服系统的指令给定方式，除了使用内置于的IO点和CANopen总线接口之外，还可以使用扩展的通信接口兼容Profibus、Profinet、EtherCAT、DeviceNet、Ethernet、TCP/IP、Ethernet、Powerlink等总线系统进行通信。通过Ethernet(以太网)，可以实现远程的调试和诊断。

hh. 售后服务及保障能力：
设备验收合格后，保修期12个月。在产品的全寿命期提供良好服务。服务及维护人员12小时内响应，24小时内到达现场。

ii. 平台升级服务：在六自由度平台设计阶段，充分考虑平台的硬件和软件的可维护性，以及升级接口。

jj.  

kk. 软件升级服务：控制软件采用先进面向对象的模块化设计方式，软件功能设计模块化，可快速替换及升级。
在平台保质期内，承诺平台软件功能免费升级。对用户提出新功能、新要求，经双方协商可行性及方案后，尽快完成。

ll.  

mm. 硬件升级服务：
平台中大量的硬件采用通用接口的模块化设计，平台电路部分按照板级维护和板级升级设计，可快速维护及升级。
对用户提出硬件升级要求，双方协商解决。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/4ced4ca4acaad1f34693daef5ef7ba0d4a736dd9.html