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6D動(dòng)感平臺(tái)分析
首先我們來(lái)講講六自由度是什么,6個(gè)自由度分別為:沿x軸平移,沿y軸平移,沿z軸平移,繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng),繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng),繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
六自由度搖擺平臺(tái)的下平臺(tái)安裝在地面上,上平臺(tái)為運(yùn)動(dòng)平臺(tái),它由六只電動(dòng)缸支承,運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與電動(dòng)缸采用六個(gè)虎克鉸連接,電動(dòng)缸與固定基座采用六個(gè)虎克鉸連接,六只電動(dòng)缸采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)缸。
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)協(xié)調(diào)控制電動(dòng)缸的行程,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng),即笛卡爾坐標(biāo)系內(nèi)的三個(gè)平移運(yùn)動(dòng)和繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。
6D動(dòng)感平臺(tái)應(yīng)用在什么環(huán)境
六自由度搖擺臺(tái)可廣泛應(yīng)用到各種訓(xùn)練模擬器,如飛行模擬器、艦艇模擬器、直升機(jī)起降模擬平臺(tái)、坦克模擬器、汽車(chē)駕駛模擬器、火車(chē)駕駛模擬器、模擬器等。
六自由度搖擺臺(tái)還可應(yīng)用于動(dòng)感電影、娛樂(lè)設(shè)備等領(lǐng)域,甚至可用到空間宇宙飛船的對(duì)接,空中加油機(jī)的加油對(duì)接中,在加工業(yè)可制成六軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床、靈巧機(jī)器人等。
上述就是對(duì)六自由度搖擺臺(tái)的自由度分析和應(yīng)用環(huán)境的介紹,希望能夠?qū)Υ蠹伊私饬杂啥绕脚_(tái)能夠有所幫助。想了解更多六自由度搖擺臺(tái)的信息,歡迎多多關(guān)注我們。
6D動(dòng)感平臺(tái)的算法
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(jiàn)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,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X(jué)Y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(méi)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?;靵y。六軸并聯(lián)機(jī)構(gòu)是通過(guò)一個(gè)矩陣換算方式分解一個(gè)目標(biāo)位置的。所以可以很好的避免疊加誤差,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(wú)法360度無(wú)限制旋轉(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。
6D動(dòng)感平臺(tái)市場(chǎng)前景
目前,在“六自由度”這個(gè)領(lǐng)域,已經(jīng)開(kāi)發(fā)完成的項(xiàng)目有,拳擊、馬拉松和自行車(chē)。雪橇、雪車(chē)、越野滑雪、冬季兩項(xiàng)、高山回轉(zhuǎn)和激流回旋等這些項(xiàng)目的“六自由度”技術(shù),眼下處于正在開(kāi)發(fā)的狀態(tài)。
“六自由度”運(yùn)動(dòng)平臺(tái)涉及到機(jī)械、電氣、計(jì)算機(jī)軟件等多個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),此前多應(yīng)用于飛行器設(shè)計(jì)驗(yàn)證,飛行員培訓(xùn)等領(lǐng)域,現(xiàn)在與奧運(yùn)項(xiàng)目的結(jié)合,也正是響應(yīng)了體育總局提出“科技助力奧運(yùn)”的號(hào)召。
可以肯定的是,能夠模擬出各種空間運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的“六自由度”,在未來(lái)將會(huì)有著極為廣闊的市場(chǎng)前景。