六軸定位系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是六軸以及定位。六軸指能完成六個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)設(shè)備。具體包括xy水平運(yùn)動(dòng)，z上下運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)，以及兩個(gè)方向上的搖擺。
定位是指對(duì)運(yùn)動(dòng)精度有要求的設(shè)備。并聯(lián)是指系統(tǒng)中所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)目標(biāo)位置。串聯(lián)是指系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，到一個(gè)目標(biāo)位置。
并聯(lián)的結(jié)構(gòu)常見的是六個(gè)腿，六個(gè)支點(diǎn)同時(shí)推動(dòng)一個(gè)運(yùn)動(dòng)面，六維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)價(jià)格，變腿長(zhǎng)式或者單腿加關(guān)節(jié)；也有tripod結(jié)構(gòu)，三條腿，一個(gè)支點(diǎn)，每個(gè)單腿另加xy平移機(jī)構(gòu)。
串聯(lián)則較為簡(jiǎn)單，六個(gè)獨(dú)立工作的平臺(tái)疊加到一起運(yùn)動(dòng)。關(guān)于優(yōu)缺點(diǎn)：六軸并聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)在于體積緊湊，沒有那么多線。串聯(lián)結(jié)構(gòu)一層一層臺(tái)子，疊六層，每加一層，對(duì)底層臺(tái)子的負(fù)載能力要求就增加一些，體積也會(huì)變大。串聯(lián)結(jié)構(gòu)的臺(tái)子負(fù)載能力不及并聯(lián)的。
并且六個(gè)臺(tái)子有十幾根線做通訊和供電用的，非常混亂。六軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)是通過一個(gè)矩陣換算方式分解一個(gè)目標(biāo)位置的。所以可以---的避免疊加誤差，提高重復(fù)精度。
串聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)就比較簡(jiǎn)單啦。并聯(lián)的旋轉(zhuǎn)是無法360度制旋轉(zhuǎn)的，并聯(lián)結(jié)構(gòu)各個(gè)自由度的行程是非常受限的，串聯(lián)就不會(huì)。并且如果不是非要六軸，只要4軸或者5軸，串聯(lián)就可以比較隨意的增減搭配。
在航空航天、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域有很多承受復(fù)雜交變載荷的重要結(jié)構(gòu)件，為---設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，需要在結(jié)構(gòu)件裝配工作之前進(jìn)行多自由度加載疲勞測(cè)試。六自由度加載平臺(tái)的任務(wù)便是來模擬試件運(yùn)行過程中的受力環(huán)境，對(duì)---試件運(yùn)行的安全、穩(wěn)定性有非常重要的作用。本設(shè)計(jì)對(duì)基于六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的加載平臺(tái)進(jìn)行了研究。
本文首先介紹了六自由度加載平臺(tái)基本原理與結(jié)構(gòu)組成，對(duì)六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和位姿正解/逆解的推導(dǎo)。然后使用 matlab 和 autodesk inventor 建立了六自由度加載平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了單自由度、多自由度運(yùn)動(dòng)情況下位姿逆解、位置式 pid 控制、位姿迭代求正解和工作空間求解等。
之后，根據(jù)設(shè)計(jì)需求對(duì)機(jī)電系統(tǒng)電機(jī)、伸縮桿、力傳感器等部件、控制系統(tǒng)上位機(jī)控制系統(tǒng)、下位機(jī)控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)進(jìn)行了機(jī)電元器件選型，完成了基于stm32的六自由度加載平臺(tái)控制系統(tǒng)的硬件、軟件和界面gui設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)與matlab平臺(tái)控制與通信、力傳感器信號(hào)調(diào)理與采集、伺服電機(jī)數(shù)據(jù)采集與閉環(huán)控制、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)與預(yù)警等功能。
本設(shè)計(jì)綜合了機(jī)械建模、數(shù)學(xué)建模、運(yùn)動(dòng)、simulink 、電路設(shè)計(jì)、嵌入式軟件設(shè)計(jì)對(duì)六自由度加載平臺(tái)進(jìn)行了研究，完成了六自由度加載平臺(tái)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試準(zhǔn)備，為今后的六自由度加載平臺(tái)實(shí)物調(diào)試奠定了一定基礎(chǔ)。
六自由度平臺(tái)在運(yùn)行過程中，系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)電動(dòng)缸行程，對(duì)于行程---、速度---、加速度---以及可能出現(xiàn)的---沖擊能夠?qū)嵭邢尬缓捅Ｗo(hù)；具有過載保護(hù)、過流保護(hù)、過壓保護(hù)和短路保護(hù)；若電源故障突然斷電時(shí)，伺服電機(jī)可自動(dòng)抱閘，使平臺(tái)保持現(xiàn)有姿態(tài)靜止，防止沖擊�；謴�(fù)供電重新啟動(dòng)后---可正常工作。
六自由度平臺(tái)設(shè)置“緊急停止”功能，一旦實(shí)施緊急制動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)平臺(tái)即刻停止運(yùn)動(dòng)，六維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，保持現(xiàn)有姿態(tài)靜止�，F(xiàn)將系統(tǒng)日常維護(hù)注意事項(xiàng)列舉如下：
a、主控制柜維護(hù)：
(a、開機(jī)前，請(qǐng)檢查系統(tǒng) 380v電源是否正確接入，若輸入電源不正常，禁止開機(jī)。
(b、每隔 1000 工作小時(shí)，需對(duì)控制柜進(jìn)行檢查，主要包括絕緣性檢查，六維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，電纜、螺栓老化性檢查等。
(c、為---平臺(tái)電控柜干燥，系統(tǒng)連電周期不應(yīng)超過 15 天。若連續(xù)停機(jī)超過 15 天，六維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)費(fèi)用，開機(jī)前需對(duì)控制柜進(jìn)行絕緣性檢查。
b、油脂潤(rùn)滑系統(tǒng)
每隔 2000個(gè)工作小時(shí)，檢查油脂是否過少并及時(shí)補(bǔ)充。為了---潤(rùn)滑的充分，須使用專門的工具向其中補(bǔ)充潤(rùn)滑脂。
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