六自由度动感平台

一、产品简介

1.功能与组成

动感平台是通过六只电动缸的协调伸缩来实现沿X、Y、Z向的平移和绕X、Y、Z轴的旋转运动（共6个自由度），以及这些自由度的复合运动，可以模拟出各种空间运动姿态。

可广泛应用到各种训练模拟器如飞行模拟器、舰艇模拟器、海军直升机起降模拟平台、坦克模拟器、汽车驾驶模拟器、火车驾驶模拟器、地震模拟器以及动感电影、娱乐设备等领域，甚至可用到空间宇宙飞船的对接，空中加油机的加油对接中。在加工业可制成六轴联动机床、灵巧机器人等。由于六自由度运动平台的研制，涉及机械、液压、电气、控制、计算机、传感器，空间运动数学模型、实时信号传输处理、图形显示、动态仿真等等一系列高科技领域，因而六自由度运动平台的研制变成了高等院校、研究院所在液压和控制领域水平的标志性象征。六自由度运动平台是传动及控制技术领域的皇冠级产品，掌握了它，在传动和控制领域基本上就没有了难题。

2.工作原理

动感平台是由工控机、多轴运动控制器结合起来，通过多轴联动控制，实现不同电机之间的运动控制有机地协调，复现模拟车辆的运动姿态，达到驾驶模拟系统车辆运动姿态的模拟。

系统配置实现了模块化，共包括六个相同的伺服通道，每个伺服通道有伺服驱动器和机电作动器两个模块。伺服驱动器集伺服主回路变频功率放大电路和控制回路全部装置，包括数字控制器为一体。机电作动器通过紧密结构设计把伺服电机、同步带传动箱、滚珠丝杠副和旋转编码器集成在一起，成为一个模块。另外只需要几条连接电缆就构成完整的主回路和控制回路，即闭环伺服系统。

动感平台的每种姿态对应一组六个通道的位置指令，当指令连续变化时便形成了俯仰、横滚、偏航、垂向、纵向和横向六个自由度的复合运动。

3.电动伺服系统

系统通过电机通过丝杠把旋转运动转变为直线往复运动，并通过推杆驱动负载运动。利用伺服电机的闭环控制特性，可以很方便地实现对推力、速度和位置的精确控制。由伺服电动缸、伺服电机、同步齿轮及同步带等组成。

控制软件包括实时信号处理和运算单元、伺服控制和特殊要求处理单元、监控软件等。界面友好、操作简洁、具有自检、调试、故障报警和一键自动恢复功能。

电动六自由度运动平台操作站界面

4.动感平台机械结构组成

动感平台如图8.120所示的七部分组成。图中，1.上平板 2.上铰支座连接座 3.上铰支座组件 4.电动缸组件 5.下铰支座组件 6.下铰支座连接座 7.平台下底板。

动感平台机械结构图

二、实例图片

动感平台结构