六自由度摇摆台技术参数
工业6轴机器人的主要技术参数
工业6轴机器人的主要技术参数 x
工业六轴机器人技术参数
一、基本性能参数
1.机械结构
基座：铸铁结构
臂节：铝合金结构
轴系：钢制滚动轴承结构
2.动作幅度
有效工作范围： 1500mm
肩关节范围： -90°~90°
肘关节范围： -90°~90°
腰关节范围： -90°~90°
腿关节范围： -90°~90°
脚关节范围： -90°~90°
3.噪音
工作噪音等级：≤ 75dB(A)
4.容积
机身高度：1450mm
机身宽度：1700mm
机身长度：2050mm
5.负载能力
负载范围： 0~5kg
6.运行速度
静态旋转速度： 50°/s
动态旋转速度： 100°/s
7.安全防护
机器人工作区域有安全检测装置及警告系统
二、控制系统
1.控制器
采用英文用户界面，数字I/O接口，Ethercat通讯接口，可实现运动控制和状态监测。
2.控制软件
软件采用英文，兼容Windows XP/7/8/10系统，支持IEC 61131-3标准，可使用上位机对机器人进行参数调节、运动控制等。
3.安全系统
支持机器人运动时自动检测，有故障自动停机，有故障自动报警等功能。
机载无线光通信设备设计及试验验证
机载无线光通信设备设计及试验验证覃智祥;安建欣;李树德;孙晖;曾智龙【摘要】机载无线光通信以其抗电磁干扰特性而备受关注.介绍了一种2.5 Gbps 机载无线光通信设备的设计思路,阐述了无信标光捕获跟踪方案,并对其光学伺服稳定系统组成进行分析.利用相距1.5 km的两个六自由度摇摆台搭建了试验验证系统,在强振动飞行平台模拟环境下对设备样机进行外场通信演示,传输图像清晰稳定,误码率低于10 .测试结果验证了设计思路的可行性.【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2016(011)002【总页数】4页(P169-172)【关键词】机载无线光通信;自动跟踪;抗电磁干扰【作者】覃智祥;安建欣;李树德;孙晖;曾智龙【作者单位】中国电子科技集团公司第三十四研究所,桂林541004;中国电子科技集团公司第三十四研究所,桂林541004;中国电子科技集团公司第三十四研究所,桂林541004;中国电子科技集团公司第三十四研究所,桂林541004;中国电子科技集团公司第三十四研究所,桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TN929.1无线光通信不受电磁影响，通信容量大，是复杂电磁环境下通信保障的可靠手段，非常适合应用于空地、空空等通信链路。
机载无线光通信设备在工作时需要两端进行精确的对准，才能确保通信链路不中断。
因此，保持强振动、随机运动等机载平台环境下光束的稳定跟踪，是机载无线光通信设备工程化的难点之一[1]。
本文针对该平台特点设计了高性能的伺服稳定系统，有效地降低了强振动带来的干扰，完成了一款机载无线光通信设备的研制，并利用六自由度摇摆台模拟飞行平台振动，实现了1.5 km 外场试验验证。
实际飞行试验成本高昂，因此在地面进行机载平台模拟的方式是常用验证手段。
目前现有的平台模拟方式多为基于光学式视轴抖动法的室内桌面系统，利用快速倾斜镜控制激光束的二维抖动以模拟机载平台运动，激光束经平行光管传输后由机载激光设备跟踪接收[2-3]，该方法操控灵活，系统紧凑，但不便于大角度、双动态跟瞄的演示，而且没有考虑湍流影响的因素。
六自由度运动平台设计方案
六自由度运动平台设计方案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。
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，丫，Z，a，B, 丫）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。
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=2000N/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。
图3虎克铰链F固定板的连接（如图4所示）F 固定板与电动缸用法兰连接初选深沟球轴承型号61808 (GB/T276-1994),额定载荷 Cr=5.1kN ，外径D=52mm ，轴承孔选用 d=40mm ，宽 B=7mm ，重量 0.26kg 。
六自由度液压平台系统的设计与有限元分析
摘要六自由度运动平台是一种空间运动的模拟器，在其允许的工作范围内可完成任意空间运动的模拟，目前已广泛运用于军事、航天航空、游戏娱乐、汽车制造等领域。
其工作原理：下平台固定，借助六支油缸的伸缩运动，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。
六自由度运动平台系统是由液压站、工作平台、伺服系统和电气控制系统组成。
液压站包括泵组、蓄能器组、阀组、滤油器组、油箱、冷却器组及附件等。
工作平台是由上平台、下平台、6个虎克铰链、6个球铰链及其他附件等组成。
伺服系统包括伺服放大器、比例伺服阀、伺服油缸、位置传感器、伺服电机等。
电气控制系统包括继电器、按钮、限位开关、熔断器等电气元件。
在本次设计中，首先确定六自由度运动平台系统的工作方式：由液压站提供动力，使液压缸运动，6个液压缸并联运动带动工作平台在空间6自由度的运动；位移传感器将位移信号传送给伺服控制系统，并转换信号控制伺服阀的阀芯运动从而控制液压油的流量，进而控制液压缸的进给量与进给速度；设计电气原理图，控制整个系统的开关、报警、紧急制动等。
本次设计完成内容有：1、工作平台的总设计：确定工作平台的结构并计算自由度确定结构的合理性，再根据参数设计上平台与下平台的大小与结构。
2、根据计算，选定液压缸的型号为：CK F/20-80/56*0400-C406-A-B1E3X1Z3。
3、确定液压原理图，设计液压站，计算相关参数并对相关零件进行选型，以及油箱、油箱盖、阀块的设计。
4、确定伺服系统，根据计算，对相关零件进行选型。
5、设计电气原理图，控制整个系统的开关、报警、紧急制动等。
6、对油箱体理想化后进行有限元分析并得出结论。
关键词：六自由度，液压，六自由度液压平台，有限元分析，液压站目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2六自由度平台国内外研究状况 (2)1.3 课题研究方案 (3)2 总方案设计 (5)2.1设计思路 (5)2.2液压站组成设计 (5)2.3工作台组成设计 (8)2.4液压油走向设计 (8)2.5 控制系统设计 (10)3 六自由度工作台结构设计 (11)3.1工作台的总体设计 (11)3.2六自由度平台的合理性分析 (13)3.3上平台与下平台的设计 (13)4 液压缸的选型 (17)4.1确定油缸的最大推力 (18)4.2确定油缸的基本尺寸 (19)4.3确定油缸的工作压力 (20)4.4确定所用位移传感器的类型 (20)4.5确定安装方式 (20)4.6行程的确定 (21)4.7缓冲器的选择 (21)4.8支撑环的选择 (22)4.9密封形式的选择 (22)4.10油口和缓冲调节器的组合位置 (23)4.11阀安装底板 (24)4.12确定液压缸型号 (24)5 液压站的设计 (26)5.1确定液压系统原理图 (26)5.2液压泵的选型 (27)5.3电机的选型 (29)5.4蓄能器的选型 (30)5.5过滤器的选型 (30)5.6冷却器的选型 (31)5.7温度表选型 (31)5.8压力表的选型 (32)5.9液位计的选型 (32)5.10阀块的设计 (32)5.11 油箱的设计 (33)5.12 油箱盖的设计 (35)6 伺服系统的设计 (36)6.1 比例伺服阀的选型 (36)6.2 先导式溢流阀的选型 (37)6.3 伺服放大器的选型 (39)6.4 位移传感器的选型 (39)7 电气原理图的设计 (40)7.1 主电路的设计 (40)7.2 控制电路的设计 (41)8 有限元分析 (43)致谢 (47)参考文献 (48)1 绪论1.1 课题背景及意义六自由度运动平台是一种空间运动的模拟器，在其允许的工作范围内可完成任意空间运动的模拟，目前已广泛运用于军事、航天航空、游戏娱乐、汽车制造等领域。
六自由度运动系统技术指标
公司
MIL-STD-1558空勤人员训练模拟器六自由度运动系统要求
位移
速度
加速度
初始加速度变化率
垂直
±34英寸
±24英寸/秒
±0.8g
±4g/秒
横向
±34英寸
±24英寸/秒
±0.6g
±3g/秒
纵向
±34英寸
±24英寸/秒
±0.6g
±3g/秒
俯仰
±25度
±20度/秒
±20度/秒2
±0.9g
横向
±0.8M
±0.8M/s
±0.8g
纵向
±0.92M
±0.8M/s
±0.7g
俯仰
+34°,-32°
±25°/s
±200°/s2
横滚
±28°
±25°/s
±200°/s2
航向
±30°
±25°/s
±200°/s2
响应频率
-3db频率
90相移频率
净载荷
上三角形边长
下三角形边长
CAE 600型六自由度运动系统技术指标
15°
±2dB
0.5—1.0
40°
±4dB
1.0—1.7
90°
±8dB
1.7—5.0
无数据可用
可觉察到的暗示
静态精度
在实际的和指定的平台位置之间的静态误差应小于满刻度的1.0%
公司
GJB 2021-94飞行模拟器六自由度运动系统设计要求
位移
速度
加速度
突发加速度变化率
升降
±86cm
±60cm/s
±0.8g
±0.61M/s
六维台样本
32 kg
Rack 19″ ,3U 450×435×133 mm
以太网 230 V AC 50-60 Hz
轴坐标
范围
(1)
分辨精度
线行程 Tx
±75 mm
0.5 μm
线行程 Ty
±75 mm
0.5 μm
线行程 Tz
±50 mm
0.5 μm
角度轴 Rx
±15°
2.5 μrad
±20 mm
0.1 μm
线行程 Ty
±20 mm
0.1 μm
线行程 Tz
±10 mm
0.1 μm
角度轴 Rx
±10°
2 μrad
角度轴 Ry
±10°
2 μrad
角度轴 Rz
±15°
2 μrad
（1）. 当其他轴在零位，以上平台中心为旋转点，此轴线角的最大值。 （2）. 在每一个正负运动的方向，重复精度都会有正负 2 的误差。
AIRE 望远镜（印度）
六维台
有效负载 上平台尺寸 平台零位高度
重量 环境
控制
从垂直到水平负载达 到 500kg ø500 mm
~450 mm
90-120 kg 温度 -20℃ --40℃
湿度达 90%
控制盒尺寸 （W×D×H）
界面
需求电源
600×550×850 mm
以太网 120-240 V AC/8A
08
Sures
应用： 望远镜的定位 高精度定位 光学调整 无线测验 天线鉴定
技术参数 : 有效负载：500KG 分辨精度：0.1um 低交叉连轴运动 6DOF 低交叉耦合运动
SURES 是定位精度非常高的六维台。 它具备高刚性和高精度，专门设计 精密调节巨大望远镜的次镜。
六自由度平台功率及推力计算
六自由度平台所需功率及推力计算Sky16807@QQ：44915263一、单缸运动A. 按功率计算单缸运动，1秒内，单缸从行程0运作到行程100，造成平台的重心位置从614提高到631.2，六人平台加座椅，总重按照1吨计算。
根据功能原理：电动缸所做的功= 平台重力势能的提高⋅P=mght()3310⨯⨯-⋅⨯=6312.P-10614101P=172wB. 按受力分析计算将平台看作杠杆，单缸的升起，顶动杠杆绕着支点转动。
支点，由于六自由度平台不是简单的杠杆，运动时，支点位置漂浮并转移，不好找。
但是一个简单的道理，支点离该缸越近，该缸越省力，但是为了计算的可靠，我们认为，支点为离该缸最远的转动点。
六个缸的头尾支点分布在直径800的圆周上，于是认为单缸的力臂为800，同时，缸与水平面成角46°，由杠杆平衡：=⋅F0⋅⋅sin46400mg8006950F=N÷P3=⨯==-FS⨯695t/w1016950100单缸运动，行程刚开始时，为最费力的时刻。
当单缸继续升起，该缸越趋于垂直状态，有效分力更大；另一方面，单缸运动，平台开始转动，重心也会朝支点方向移动，该缸将更加轻松，所需的力气减小。
二、双缸运动双缸运作，分为相邻、相隔、相向三种情况。
如果是相邻缸，则和单缸运作相比，势必更省力，所需功率更小。
A. 相向的两缸对岸相向的两缸，同时运作，会造成平台的曲线平移，平移个过程中，既有水平移动又有垂直升高。
A-1 功能原理mgh t P =⋅()33106141.646101012P -⨯-⨯⨯=⋅w 5.160P =A-2 按受力分析计算相向两缸刚开始启动，两缸共承担也一直承担1/3的总重。
3/mg 46sin F 2=︒⋅N 1031.2F 3⨯=w 2311101001031.2t /FS P 34=÷⨯⨯⨯==-B. 相隔的两缸相隔的两缸的同时运作，平台将既倾转、又旋转、又升高。
六自由度运动平台施工方案
六自由度运动平台施工方案一、平台机械结构设计设计概述：六自由度运动平台将采用高强度材料构建，以确保其稳定性和耐用性。
平台结构需能够支持各种动作要求，并提供足够的刚性和稳定性。
动力系统：设计包括电动马达、减速器和传动机构等，用于提供平台所需的动力和精确的运动控制。
传感器配置：安装位置传感器和力传感器，用于实时监测平台的实际位置和受到的力，为控制系统提供反馈。
二、运动控制系统方案控制系统架构：采用基于微处理器的实时控制系统，包括运动控制器、驱动器和电源等。
控制算法：利用先进的控制算法，如PID控制、模糊控制等，确保平台运动的平稳性和精确性。
通信协议：系统内部通信采用高速、稳定的通信协议，确保各组件间的数据交换实时可靠。
三、演示软件功能实现图形用户界面：开发直观、易用的图形用户界面，用于展示平台运动状态、控制参数等。
运动模拟：软件具备模拟运动功能，可在无实际硬件连接的情况下进行模拟测试。
数据记录与分析：软件能够记录平台运动数据，并提供数据分析功能，用于评估系统性能和优化控制策略。
四、交付地点与安装要求交付地点：明确平台的交付地点，确保运输和安装的顺利进行。
安装要求：提供详细的安装说明，包括安装环境要求、安装步骤和注意事项等。
五、软硬件功能要求硬件要求：列出系统所需的硬件配置，包括处理器、内存、存储等。
软件要求：说明系统运行的软件环境，包括操作系统、编程软件等。
六、控制策略实施方案路径规划：设计合理的路径规划算法，确保平台按照预定轨迹准确运动。
实时调整：系统具备实时调整能力，能够根据实时反馈数据对运动轨迹进行微调。
七、调试与测试流程调试步骤：提供详细的调试步骤，包括系统校准、功能测试等。
测试方法：采用多种测试方法，如单元测试、集成测试和系统测试等，确保系统的稳定性和可靠性。
八、安全操作与维护指南安全操作：制定安全操作规范，包括操作人员的资质要求、操作环境的安全条件等。
维护保养：提供设备维护保养建议，包括定期检查、更换易损件等，确保系统长期稳定运行。
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设备占地面积：4米X4米
1.3
运动
参数
坐标轴
平移
转动
位移(m)
速度(m/s)
加速度(m/s2)
角位移(º)
角速度(º/s)
角加速度(º/ s2)
X
±0.1
±0.3
±1g
±20
±30
±Hale Waihona Puke 00Y±0.1±0.3
±1g
±20
±30
±200
Z
±0.1
±0.3
±1g
±20
六自由度摇摆台技术参数：
1
1.1
运动试验台为六自由度运动试验台，除了能进行各单自由度运动外，还能在规定的角度处于长时间稳定倾斜状态，主要由机械系统、驱动系统和伺服控制系统组成，驱动系统采用电动系统。
1.2
具有空间六个自由度，能够满足用户试验件设计半实物仿真需求。
负载质量：100kg
设备重量：350Kg
±30
±200
1.4最大频率：0-20Hz