六自由度運動(dòng)仿真模擬平臺系統由Stewart機構的六自由

度運動(dòng)平臺、計算機控制系統、驅動(dòng)系統等組成。六自由度

運動(dòng)平臺的下平臺安裝在地面上，上平臺為運動(dòng)平臺，它由

六只電動(dòng)缸支承，運動(dòng)平臺與電動(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

服電機驅動(dòng)的電動(dòng)缸。計算機控制系統通過(guò)協(xié)調控制電動(dòng)缸

的行程，實(shí)現運動(dòng)平臺的六個(gè)自由度的運動(dòng)，即笛卡爾坐標

系內的三個(gè)平移運動(dòng)和繞三個(gè)坐標軸的轉動(dòng)。                    

伺服電動(dòng)缸在六自由度平臺上的應用

　六自由度運動(dòng)平臺是用于飛行器、運動(dòng)器(如飛機、車(chē)輛)模擬訓練的動(dòng)感模擬裝置，是一種并聯(lián)運動(dòng)機構，它通過(guò)改變6個(gè)可以伸縮的電動(dòng)缸來(lái)實(shí)現平臺的空間六自由度運動(dòng)(垂直向、橫向、縱向、俯仰、滾轉、搖擺)，即X、Y、Z方向的平移和繞X、Y、Z軸的旋轉運動(dòng)，以及這些自由度的復合運動(dòng)。

　　六自由度平臺具有以下特點(diǎn)：

　　(1) 六自由度平臺由6個(gè)缸同時(shí)支撐，與串聯(lián)機構的懸臂梁相比，剛度大，結構穩定，在相同的自重或體積下有比串聯(lián)機構高的承載能力;

　　(2) 串聯(lián)機構末端件上的誤差是各個(gè)關(guān)節誤差的積累和放大，因而其精度低，誤差大，而采用并聯(lián)機構的六自由度平臺沒(méi)有誤差積累和放大，因此誤差小、精度高;

　　(3) 六自由度平臺采用對稱(chēng)式結構，各向同性好;

　　(4) 在位置求解方面，串聯(lián)機構求正解容易，但求反解十分困難，而采用并聯(lián)機構的六自由度平臺求正解困難，求反解卻非常容易。在線(xiàn)實(shí)時(shí)計算時(shí)是要求反解，相比之下，并聯(lián)機構容易實(shí)現。

　　軟件部分主要包括用戶(hù)界面程序、伺服算法程序、PID參數設置程序等。

　　電控部分的作用是接收控制系統輸出的指令數據，并將其傳輸給伺服驅動(dòng)器，驅動(dòng)器將信號放大后控制電機運動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)電動(dòng)缸運動(dòng)，并最終使臺體實(shí)現各種姿態(tài)。包括工控機、運動(dòng)控制卡、伺服驅動(dòng)器、伺服電機、電阻尺及相關(guān)電器元件等。

　　機械部分用于支撐負載，包括上平臺、上連接鉸、下連接鉸、電動(dòng)缸、支撐架、底座等。平臺由電動(dòng)缸驅動(dòng)，進(jìn)行橫滾、偏航、俯仰三個(gè)姿態(tài)和X、Y、Z平移共6個(gè)自由度的運動(dòng)。

　　在六自由度平臺的驅動(dòng)系統中，伺服電動(dòng)缸省略了中間的能量轉換環(huán)節，電機直接產(chǎn)生力和力矩，運動(dòng)過(guò)程確定高效。它具有體積小、響應靈敏、使用方便、成本低的優(yōu)點(diǎn)，不需要復雜的管道系統。

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