六自由度平台动力学仿真研究
六自由度机械臂动力学仿真分析
• 52 •内燃机与配件六自由度机械臂动力学仿真分析高程远(湖北省宜昌市第一中学，宜昌443000)摘要：随着工业自动化的不断发展，机械臂在自动化生产车间的应用日趋广泛。
本文通过对一种六自由度机械臂的结构分析，了解其工作及传动原理。
利用计算机辅助设计软件对其进行三维建模，并在动力学分析软件中进行扭矩仿真分析，为其结构设计及关节 处电机选型提供参考。
关键词：六自由度机械臂;建模;仿真分析;扭矩1机械臂概述机械手作为人手的替代物，能在高温、腐蚀性、有毒等 危险环境中替代人工完成特定的工作任务，在精度较高，重复性较大的工作任务中能显示出独特的效果。
机械手臂 可在空间中抓取、放置、搬运物体等，其动作灵活多样，在自动化生产中应用广泛。
机械臂的控制参数极其复杂11]，如果仅靠人为输入，不仅效率极低下，而且错误率也会相当高。
因此引入“机械臂 逆运动学”概念。
机械臂逆运动学与运动学有着本质的区 别，所谓的运动学，即是在输入参数与变量的条件下机械 臂在执行过程中的运动特性；而逆运动学，就是在人为设 计其运动方式与末端执行方式后，计算机自行推导出机械 臂的控制参数，并找出符合要求的最优解，从而省去了繁 杂的人工计算[2]。
由此，对机械臂逆运动学的理论分析的优 势可见一斑。
在机械臂的硬件设备设计上不能落后，在确定机械臂 的任务需求后需确定自由度的数目、工作空间、负载能力、速度、重复精度和定位精度等，运用组合笛卡尔机械臂、关节型机械臂、SCARA机械臂等基本初等运动学构形来组 装我们想要的机械臂。
这其中，要寻求最适合的驱动方式，传动方式等，这就要在不同的驱动器、传动装置中进行合 理选择组装，在测试过程中还要装上力传感器，运动传感 器等进行检测[3]。
2机械臂建模及仿真分析原理2.1利用SolidWorks软件构建模型本文中利用三维建模分析软件Solidworks对机械臂 各部分进行建模并对机械臂进行装配。
同Word文档一样，SolidWorks软件的使用同样包括打开、新建、保存等基 本操作步骤。
《2024年新型六自由度运动模拟器的性能分析与设计》范文
《新型六自由度运动模拟器的性能分析与设计》篇一一、引言六自由度运动模拟器，以其精确模拟多种复杂动态环境的能力，正逐渐在航空航天、汽车驾驶模拟、虚拟现实、医疗康复等领域展现出广泛的应用前景。
本文将着重对新型六自由度运动模拟器的性能进行分析，并对其设计方法进行详细探讨。
二、新型六自由度运动模拟器性能分析（一）运动性能新型六自由度运动模拟器可以实现平动、转动和复杂运动的模拟，包括前后左右移动、俯仰、翻滚和偏航等。
通过精确的传感器和控制系统，运动模拟器能够准确反映动态环境的真实状态，提高模拟的真实性和可靠性。
（二）动力学性能该模拟器在动力学性能方面具有出色的表现。
其精确的动力学模型能够模拟出复杂的动态过程，为科学研究提供真实可靠的实验数据。
此外，该模拟器还具有高响应速度和低误差率的特点，能够快速响应外部环境的改变，保证模拟的实时性。
（三）环境适应性新型六自由度运动模拟器具有较好的环境适应性。
其结构设计灵活，可根据不同的应用场景进行定制化设计。
同时，该模拟器还具有较高的耐久性和稳定性，能够在各种复杂环境下长时间稳定运行。
三、新型六自由度运动模拟器的设计（一）硬件设计硬件设计是新型六自由度运动模拟器的关键部分。
设计过程中，需要选择合适的电机、传感器和控制模块等部件。
其中，电机是驱动运动模拟器进行各种运动的核心部件，传感器则用于实时监测运动状态，控制模块则负责协调各部件的工作。
此外，还需考虑硬件的布局和结构，以保证其稳定性和可靠性。
（二）软件设计软件设计是实现新型六自由度运动模拟器各项功能的关键。
在软件设计中，需要建立精确的动力学模型，以反映动态环境的真实状态。
此外，还需设计合理的控制算法和界面交互程序，以实现模拟器的精确控制和人机交互。
在编程过程中，应采用模块化设计思想，以提高代码的可读性和可维护性。
（三）系统集成与测试系统集成与测试是新型六自由度运动模拟器设计的最后一步。
在系统集成过程中，需要将硬件和软件各部分进行整合，确保其协同工作。
六自由度机械臂控制系统设计与运动学仿真
六自由度机械臂控制系统设计与运动学仿真六自由度机械臂控制系统设计与运动学仿真摘要：近年来，随着工业自动化的快速发展，机械臂在生产制造领域的应用越来越广泛。
作为工业机器人的重要组成部分，机械臂的控制系统设计和运动学仿真成为了研究和应用的热点。
本文围绕六自由度机械臂的控制系统设计和运动学仿真展开研究，通过对机械臂的结构、动力学模型和运动学原理的分析，设计了一套完整的机械臂控制系统，并进行了运动学仿真验证实验。
研究结果表明，该控制系统能够实现六自由度机械臂的准确控制和精确运动。
关键词：六自由度机械臂，控制系统，运动学仿真，结构分析，动力学分析1. 引言机械臂是一种能够替代人工完成各种物体抓取、搬运和加工任务的重要设备。
随着工业自动化程度的提高和生产效率的要求，机械臂在生产制造行业中的应用越来越广泛。
机械臂的控制系统设计和运动学仿真成为了研究和应用的热点，尤其是六自由度机械臂。
六自由度机械臂具有较大的运动自由度，在复杂任务中具有更强的工作能力和适应性。
因此，研究六自由度机械臂的控制系统设计和运动学仿真对于改善机械臂的性能和应用具有重要意义。
2. 机械臂结构分析六自由度机械臂的结构由底座、第一至第六关节组成。
底座作为机械臂的固定支撑，通过第一关节与机械臂连接。
第一至第四关节形成了前臂部分，决定了机械臂的悬臂长度。
第五关节和第六关节分别为腕部和手部，负责完成机械臂的末端操作。
结构分析可以为后续的动力学和运动学建模提供基础。
3. 动力学模型机械臂的动力学模型是基于牛顿第二定律和欧拉定理建立的。
通过考虑机械臂各关节的质量、惯性和振动特性，可以对机械臂的力学性能进行描述。
动力学模型的建立是机械臂控制系统设计的重要基础。
4. 运动学原理机械臂的运动学原理研究机械臂的位置、速度和加速度之间的关系。
通过运动学原理可以确定机械臂的姿态和末端位置，实现机械臂的准确定位和精确控制。
运动学原理是机械臂控制系统设计和运动学仿真的重要内容。
“六自由度”资料汇整
“六自由度”资料汇整目录一、六自由度机器人结构设计、运动学分析及仿真二、基于Stewart结构的六自由度并联稳定平台技术研究三、模拟器中车辆动力学与六自由度平台联合仿真技术研究四、六自由度破碎机运动特性分析及控制研究五、六自由度并联机器人工作空间分析六、基于液压六自由度平台的空间对接半物理仿真系统研究六自由度机器人结构设计、运动学分析及仿真随着科技的不断发展，机器人已经广泛应用于工业、医疗、军事等领域。
其中，六自由度机器人作为最具灵活性的机器人之一，备受研究者的。
本文将围绕六自由度机器人结构设计、运动学分析及仿真展开讨论，旨在深入探讨六自由度机器人的性能和特点。
关键词：六自由度机器人、结构设计、运动学分析、仿真六自由度机器人具有六个独立的运动自由度，可以在空间中实现精确的位置和姿态控制。
因其具有高灵活性、高精度和高效率等优点，六自由度机器人在自动化生产线、航空航天、医疗等领域具有广泛的应用前景。
目前，国内外研究者已对六自由度机器人的设计、制造、控制等方面进行了深入研究，并取得了一系列重要成果。
六自由度机器人的结构设计主要包括关节结构设计、连杆结构设计及控制模块设计。
关节结构是机器人的重要组成部分，用于实现机器人的转动和移动。
连杆结构通过关节连接，构成机器人的整体构型，实现机器人的各种动作。
控制模块用于实现机器人的任意角度运动，包括运动学控制和动力学控制等。
在结构设计过程中，应考虑关节的负载能力、运动速度和精度等因素，同时需注重连杆结构的设计，以实现机器人的整体协调性和稳定性。
控制模块的设计也是关键之一，需结合运动学和动力学理论，实现机器人的精确控制。
运动学是研究物体运动规律的一门学科，对于六自由度机器人的运动学分析主要包括正向运动学和逆向运动学。
正向运动学是根据已知的关节角度求解机器人末端执行器的位置和姿态，而逆向运动学则是根据末端执行器的位置和姿态求解关节角度。
对六自由度机器人进行运动学仿真，有助于深入了解机器人的运动性能。
基于ADAMS的六自由度飞行模拟器动力学仿真研究
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ：ｆ ｌｉ ｇ ｈ ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ；ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ； ＡＤＡ Ｍ Ｓ
０ 引 言
随着科技 的发展 ， 飞行模 拟器 的应 用也 越来 越广 泛， 它在军 事训 练上 有先 天性 的优势 ， 有 着节 省经 费、
试 验优 化 设 计 、 Ａ Ｄ Ａ Ｍｓ ／ Ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ液 压 传 动 分 析 、 Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ ／ Ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ振 动仿 真分 析 、 汽车 整 车系 统仿 真
系统 的 设 计 、 制造、 创 新 和 模 拟 运 动 提 供 了理 论 依 据 和 实 践 价 值 。
关键词 ： 飞行 模 拟 器； 动力学； Ａ Ｄ Ａ ＭＳ
中图分类 号 ： Ｔ Ｈ１ ６ ； Ｔ Ｇ ６ ５ ９ 文献 标识 码 ： Ａ
Ｓ ｔ ｕ ｄｙ ｏ ｎ Ｆｌ ｉ ｇ ｈｔ Ｓｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ Ｄｙｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ Ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ａ ＤＡＭ Ｓ
文章编号 ： １ ０ ０ １—２ ２ ６ ５ （ ２ ０１ ３） ｌ １—０ ０ １ ４—０ ３
基于 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ的 六 自由度 飞 行模 拟 器 动 力学仿 真 研 究
刘志星 ， 潘春 萍 ， 赵 玉龙 ， 吴健 楠
（ 空军航 空大 学 军事仿真 技术 研 究所 ， 长 春 １ ３ ０ ０ ２ ２ ） 摘要 ： 针对 负载 变化对 六 自由度平 台的影 响 ， 应用机械 系统动 力学仿 真分析 软件 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ建 立 了六 自 由度 飞行模 拟 器模 型 ， 得 到 了基 于 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ的六 自由度 飞行 模 拟 器有 关 动 力学 特性 曲线。仿 真 结 果 表 明， 不 同质心位 置及 质量 的模拟 器舱 体 对 驱 动杆 力影 响较 大 ， 其 仿 真数 据 为 六 自由度 飞行 模 拟 器
基于ADAMS六自由度机械手的动力学分析与仿真
置 。它可代替 人 的繁 重 劳 动 以实 现 生 产 的机 械 化 和 自动 化 ， 能 在有 害环 境下 操 作 以确保 人 身 安 全 ， 因而 广 泛应 用 于机械 制造 、 冶金 、 电子 、 轻工 和原 子能等 部
门。工业机械手的性能， 要求不断提高工作精度和作 业 速度 ， 增加 机构 的 自由度 ， 提高 通用性 和灵 活性 ， 同 时还 要求 降低成 本 ， 控制简单 ， 安 全可 靠 。利 用 虚 拟
固定程 序抓 取 、 搬 运 物 件 或 操 作 工 具 的机 械 电 子 装
动 力学 问题 ， 主要是 为 了解决 机器人 的控 制 问题 。
２ ． １ 机械 手 的三维 模型
Hale Waihona Puke 由Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ对机 械 手进行 建模 ， 如图 １ 所示 ， 机 械 手 为六 自 由度 串 联 关 节 型 结构 ， 由腰 关 节 、 肩关节 、 肘 关节、 腕关 节 １ 、 腕关 节 ２ 、 腕关 节 ３组 成 ， ６个 关 节 均
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐａ ｐ ｅ ｒ ， ａ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ６－ＤＯＦ ｍａ ｎ ｉ ｐ ｕｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｓ ｂ ｕｉ ｌ ｔ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｌ ａ ｇ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ．Ｉ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｂ ｕｉ ｌ ｄ ｓ ｔ ｈ ｅ ３Ｄ
摘
要： 采用拉 格朗 日方法建立 了一种六 自由度机械 手的动力学模 型。利 用 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ软件 建立机械 手的三维模 型， 将其
导入 到 Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ软件 中进行动 力学仿真 ， 得 出各个关节的 力矩、 速度 、 加速度和 各关 节转 角的关 系曲线 ， 为机 械手控
六自由度并联机器人运动学和动力学研究
六自由度并联机器人运动学和动力学研究摘要：运动学、动力学以及控制是任何机器人系统开发中要解决的关键问题。
为了验证课题组所设计的六自由度并联机器人的合理性，运用刚体运动学原理，通过分析动平台各铰链点与动平台自身的速度和加速度之间的关系，建立了并联机器人的运动学模型。
然后，综合拉格朗日方程法和凯恩法的优点，建立了并联机器人的动力学模型，该模型不仅全面的表征了并联机器人的动力学特性，而且具有简单的、通用的形式，为并联机器人控制算法的研究开辟了一条捷径。
最后，在给定的工作空间下，采用MATLAB编程和Adams仿真，对并联机器人动平台的运动过程进行了模拟，绘制出动平台做圆周平动时的速度、加速度曲线，通过对比分析，验证了运动学模型的正确性；同时，采用Adams-MATLAB Simulink联合仿真，通过分析Simulink模块绘制出的的驱动力误差曲线以及仿真出的动平台运动轨迹，验证了动力学模型的正确性。
其研究结果不仅为所设计机构后续的优化与控制提供依据，也为其他并联机构的研究提供参考。
关键词：六自由度并联机器人运动学模型动力学模型联合仿真Research on Kinematics and Dynamics of 6-DOF Parallel RobotYANG Junqiang1，2 WAN Xiaojin1，2 LIU Licheng1，2 TANG Ke1，2Abstract：Kinematics，dynamics，and control are key issues to be addressed in the development of any robotic system.To verify the the rationality of the 6-DOF parallel robot designed by the research group，this paper applied the rigid body kinematics principle to analyze the relationship between the velocity and accelerationof the moving platform's hinge points and moving platform itself，and established the kinematics models.Then，based on the advantages of Lagrange equation method and Kane’s method，the dynamic model of parallel robot is established，which not only fully characterizes the dynamics of parallel robot，but also has a simple and universal form to make the research of robot control algorithm easy.Finally，under the given working space，using MATLAB programming and Adams simulation，the motion process of the parallel manipulator is imitated，and the velocity and acceleration curves of the moving platform are plotted.Through comparative analysis，the kinematics models are verified.What’s more， Adams-MATLAB Simulink co-simulation is used to verify the correctness of the dynamic model by analyzing the driving force error curves and the trajectory of the moving platform.The results of this paper notonly provide the basis for the subsequent optimization and control of the mechanism，but also provide the reference for the research of other parallel mechanisms.Key words：6-DOF parallel robot kinematics models dynamic model co-simulation引言Stewart平台[1]的出现始于1965年德国学者Stewart发明的具有六自由度运动能力的并联机构飞行模拟器，因其具有刚度高、精度高、承载能力强、动态特性好等优点，因此近年来被广泛应用于并联机床、精密定位平台和振动隔离平台等方面[2]，而且基于Stewart平台的并联机器人[3，4]设计也相继出现，如图1所示，即为课题组基于Stewart平台设计的六自由度并联机器人。
六自由度空间柔性机械臂的动力学分析与控制的开题报告
六自由度空间柔性机械臂的动力学分析与控制的开题报告
1. 研究背景
机器人技术的发展促进了工业自动化的进一步发展，柔性机械臂作为一种新型的机器人，具有机械臂与人类肢体相似的特性，同时具有高度的柔性和灵活性，在智能
制造、物流仓储等领域有着广泛的应用前景。
因此，针对六自由度空间柔性机械臂的
动力学分析与控制的研究具有现实意义和科学价值。
2. 研究内容
本文拟从以下几方面进行研究：
（1）六自由度空间柔性机械臂的运动学建模与分析：建立柔性机械臂的数学模型，分析其工作空间和机构运动；
(2) 六自由度空间柔性机械臂的动力学分析：综合考虑柔性结构，建立柔性机械
臂的动力学模型，分析在工作过程中的力学特性；
(3) 六自由度空间柔性机械臂的控制算法研究：针对柔性机械臂的特点，设计控
制算法，保证柔性机械臂的运动控制效果；
(4) 六自由度空间柔性机械臂的实验验证：设计柔性机械臂的实验平台，进行机
器人的实验验证和测试。
3. 研究意义
本文研究六自由度空间柔性机械臂的动力学分析与控制，对于完善机器人控制策略，提高机器人的动作精度和稳定性，推进柔性机器人的应用具有重要意义。
4. 研究方法
本研究主要采用理论模型的数学推导与仿真模拟的方法，依托于计算机模拟软件，系统分析六自由度空间柔性机械臂的动力学性能，研究机械臂在不同工况下的运动学
结构特性和控制策略，最终进行实验验证。
5. 预期成果
本文的预期成果为：建立六自由度空间柔性机械臂的动态数学模型，分析机械臂工作空间、运动学特性和动力学特性，设计柔性机器人的控制算法，验证柔性机械臂
在不同操作场景下的性能和稳定性。
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六自由度运动平台动力学仿真研究陈勇军（华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室，武汉430223）摘要：针对六自由度运动平台设计过程中遇到的问题，文中运用ADAMS软件对六自由度运动平台运动过程进行仿真研究，并进行可平台的逆运动学和正运动学仿真。
仿真结果表明：通过仿真可以检测该机构运动过程中的干涉情况，也可直观再现平台的运动过程。
还可求出平台的位置反解和位置正解，大大减少了工作量，缩短了产品的研制周期。
关键字：六自由度运动平台；动力学分析；仿真；正解；反解Research on Simulation of Dynamic Analysis on Six-DOFMotion PlatformCHEN Yongjun（Huazhong Institute of Electro-optics—Wuhan National Laboratory for Optoelectronics，Wuhan430223，China）Abstract:Due toKeywords: Six-DOF motion platform ; dynamic analysis ; simulation; positive solutions; anti-positive solutions1 引言六自由度运动平台通过模拟物体在三个方向的平动和转动，即前后平移、左右平移、上下垂直运动、俯仰、滚转和偏航及复合运动，进而可模拟出各种空间运动姿态。
六自由度平台作为一种重要的仿真实验设备，已广泛应用于导弹、飞机、舰船和车辆等领域的模拟训练，还可用来模拟地震的情景，在动感电影、娱乐设备等领域也有应用。
六自由度运动平台主要由上下两个平台和六个并联的、可独立自由伸缩的缸组成，其中伸缩缸与平台通过球铰联接，通过改变伸缩缸的长度就可实现上平台的各种空间运动[1]。
要准确的控制上平台的运动姿态就需要精确的控制六个缸的运动，这样就要求我们了解六自由平台的位置反解和位置正解的算法。
杨永立运用欧拉角、旋转变换的方法推导出位置反解方程，并介绍了数值迭代法进行位置正解的过程[2]。
李维嘉提出了采用虚拟连杆对结构进行简化，进而求解六自由度并联运动机构正向解的方法[3]。
但到目前位置还没有一种非常高效的求六自由度平台位置正解的算法。
近年来，随着计算机的快速发展，仿真软件已经成为设计产品过程中的一种重要工具，在运动学仿真方面也出现了许多仿真软件，这其中的杰出代表是ADAMS软件。
本文提出了采用ADAMS软件对六自由度运动平台的运动过程进行仿真研究，使平台运动的位置反解和位置正解在ADAMS 中完成，可减小计算工作量且仿真结果可用视图直接表示出来。
2 模型建立采用creo2.0三维绘图软件建立六自由运动平台的模型，并运用creo2.0的机构运动仿真功能检测了模型在极限位置时的干涉情况，当发生干涉时需对零件进行修改，最终建立的模型如图1所示。
该模型主要由上下平台、电动缸以及球铰等零件组成。
在creo2.0建立三维模型之后将其导入ADAMS 软件中，在ADAMS 中选用计量单位为m-kg-N-s ，设置各零件的属性并添加运动副。
其中在下平台与ADAMS 中的大地之间建立固定连接副。
并对六个电动缸上下铰节距离和上平台姿态进行测量，可得到电动缸长度变化和上平台姿态的六个自由度随时间变化的曲线。
上平台的初始位置在中间位置，此时各电动缸上下铰节之间的距离i l 为2.602 m 。
并在ADAMS 中创建12个传感器是的2.202 m<i l <3.002 m ，在运动过程中如果i l 超出了这个范围，仿真将停止。
图1 六自由度运动平台仿真模型3 仿真过程及结果分析3.1 六自由度平台的逆运动学仿真首先在上平台的质心处添加一个点驱动（选择可多自由度驱动按钮），该点可添加X 、Y 、Z 方向的三个平移运动和绕X 、Y 、Z 方向的三个旋转运动，即（X ，Y ，Z ，α，β，γ），如图2所示。
可定义不同的姿态，还可将各个方向的值定义为随时间变化的函数[4]。
图2 点多自由度驱动设置图在点多自由度驱动中输入姿态（X ，Y ，Z ，α，β，γ）的参数，即可得到六个电动缸的长度。
为了验证模型的可靠性，仿真分析了不同姿态时，并分别得到六个电动缸的长度仿真值。
再根据文献[3]推导出的位置反解方程，利用Matlab 计算了六个电动缸长度的理论值，并将模拟值与理论值做了比较。
不同姿态时电动缸长度的仿真值与理论值分别如表1和表2所列，其中上下铰节距离的初始值为0l =2.6017 m ，0i l l <说明电动缸缩短，0i l l <说明电动缸伸长。
比较表1和表2可知，在不同运动姿态时，各电动缸伸缩量的仿真值与理论值基本相等，说明仿真模型是正确可信的。
进一步说明了可以采用ADAMS 对六自由度平台进行逆运动学仿真，从而获得电动缸的伸缩量，即可以利用逆运动学仿真代替用理论计算求平台的位置反解。
表1 不同姿态时电动缸上下铰节距离仿真值平台不同运动姿态（X ，Y ，Z ，α，β，γ）电动缸上下铰节距离仿真值（m ） 1号杆 2号杆 3号杆 4号杆 5号杆 6号杆 （0.5，0，0，0，0，0）2.5271 2.7779 2.8991 2.3854 2.5413 2.7657 （0，0.5，0，0，0，0）2.4184 2.8550 2.6563 2.6566 2.8550 2.4182 （0，0，0.3，0，0，0） 2.8635 2.8635 2.8635 2.8638 2.8638 2.8638表2 不同姿态时电动缸上下铰节距离理论值平台不同运动姿态（X ，Y ，Z ，α，β，γ）电动缸上下铰节距离理论值（m ） 1号杆 2号杆 3号杆 4号杆 5号杆 6号杆 （0.5，0，0，0，0，0）2.5319 2.7819 2.8893 2.3857 2.5101 2.7621 （0，0.5，0，0，0，0）2.4161 2.8528 2.6614 2.6614 2.8528 2.4161 （0，0，0.5，0，0，0） 2.8638 2.8638 2.8638 2.8638 2.8638 2.8638 而当X 方向的位移按X=0.5*sin （pi/10*time ）运动，其它值均为零时，各上下铰节距离随时间变化曲线如图3所示，由图可知通过控制1、4、5号电动缸伸缩运动，2、3、6号电动缸沿相反方向做伸缩运动，即可实现平台沿X方向的平移。
图3 六个电动缸上下铰节距离随时间变化曲线采用类似的方法得到平台在Y轴方向平移、Z轴方向平移以及绕X、Y、Z转动时6个电动缸的运动情况，具体结果表3所列。
表3 平台分别沿X、Y、Z平动和转动时各电动缸运动情况汇总平台运动形式各电动缸伸缩情况沿X轴方向平动1、4、5号伸缩运动，2、3、6号做相反方向的运动沿Y轴方向平动1、6号伸缩运动，2、3、4、6号做相反方向的运动沿Z轴方向平动六个电动缸同时伸长或缩短沿X轴方向转动1、2、5、6号伸缩运动，3、4号做相反方向的运动沿Y轴方向转动1、2号伸缩运动，5、6号做相反方向的运动，其它电动缸从动沿Z轴方向转动1、3、5号伸缩运动，2、4、6号做相反方向运动，且伸缩量相等；3.2 六自由度平台的正运动学仿真由于并联机构结构的复杂性，使得求解六自由度运动平台的位置正解难度比较大，在位置正解的算法中使用比较多的是数值法中的牛顿迭代法。
本文采用ADAMS软件来模拟六自由度运动平台的位置正解过程，即六个电动缸的伸缩量来求解运动平台的空间姿态。
仿真时需在六个电动缸上分别加上直线运动驱动，并分别定义各电动缸的伸缩量或者伸缩量随时间变化的函数，利用ADAMS的测量功能，可以不同缸长时上平台的姿态，即X、Y、Z方向的平移量和转角值。
首先利用ADAMS模拟上平台运动姿态为（0.5*sin （pi/10*time），0，0，0，0，0）的过程中，并将获得的六个电动缸上下铰节距离的曲线拟合成样条函数spline，再利用ADAMS的功能将函数AKISPL(time,0,spline,0)-2.602作为驱动函数加载到六个电动缸上，通过六个电动缸的运动就可获得上平台的运动姿态，其姿态运动曲线如图4所示。
从图中可知，上平台只做沿X方向的正弦运动，这与模拟位置反解时给上平台姿态加载的函数一致，说明可以对六自由度运动平台进行正运动学仿真获得平台的姿态，即采用正运动学仿真代替用迭代法求位置正解。
图4 上平台运动姿态曲线在各电动缸上添加的驱动函数分别为电动缸1：0.1*sin(pi/10* time)，电动缸2：-0.3*sin(pi/10* time)，电动缸3：0.3*sin(pi/10* time)，电动缸4：-0.1*sin(pi/10* time)，电动缸5：0.3*sin(pi/10* time)，电动缸6：-0.3*sin(pi/10* time)，可得到平台的平移和旋转运动曲线如图5和6所示，两图相同时刻所对应的参数组合在一起就是该时刻平台的运动姿态。
图5 上平台质心沿X、Y、Z轴向位移变化曲线图6 上平台绕X、Y、Z轴角度变化曲线4 结论本文运用ADAMS软件仿真分析了六自由度运动平台的运动过程，通过对平台的逆运动学仿真获得了动平台机构位置反解，并将其与理论计算方法作了比较，验证了该方法的可行性。
再通过对平台的正运动学仿真获得了动平台机构位置正解。
还获得了姿态随连续变化时，各电动缸伸缩量随时间变化的曲线；各点电动缸连续伸缩变化时，动平台位置随时间变化的情况。
通过该方法可以减少设计初始阶段的理论计算工作量，缩短产品的设计周期，该方法还可以直观的再现平台的各种空间姿态的运动过程，为设计出可靠产品提供了重要保证。
[1] 贺利乐. 六自由度并联杆系机床位置正解的研究[J]. 机床与液压, 2004,no,112.[2] 杨永立. 六自由度运动平台的仿真研究[J]. 工程机械文摘, 2009, 1.[3] 李维嘉. 六自由度并联运动机构正向解的研究[J]. 华中理工大学学报, 1997, 25（9）:38-40.[4] 马永晓. 并联六自由度运动平台动力学分析及最优控制研究[D]. 南京：南京航空航天大学,2010.[5] 黄真, 赵永生, 赵铁石. 高等空间结构学[M]. 北京：中国水利水电出版社,2010.[6] 李增刚. ADAMS入门详解与实例[M]. 北京：国防工业出版社,2007.。