완전한 3D 강체 모션 기능을 갖춘 고정밀 메카트로닉 장치인 6-DOF Stewart 평행 플랫폼은 3개의 직교 축에 걸쳐 결합된 선형 변환 및 회전 운동을 독립적으로 제공합니다. 항공우주 비행 시뮬레이션, 해양파 에뮬레이션, 자동차 NVH 테스트, 대학 기계 연구 및 기타 산업에서 널리 채택됩니다. R&D 및 모션 시뮬레이션 장비 제조 분야에서 수년간의 엔지니어링 경험을 바탕으로 이 기사에서는 핵심 범용 성능 매개변수와 주류 드라이브 액추에이터를 체계적으로 분석하여 장비 선택 및 맞춤형 프로젝트 설계를 위한 기술 참조를 제공합니다.
밀리미터(mm) 단위로 측정된 3개의 직교 X, Y, Z 공간 축을 따라 움직이는 플랫폼의 최대 선형 이동을 나타냅니다. 이 기본 선택 매개변수는 모션 시뮬레이션 시나리오의 기본 지표 역할을 하는 기복, 진동 및 수직 리프팅을 포함한 선형 작동 조건을 복제하는 장비의 용량을 정의합니다.
3개의 직교 회전축을 중심으로 움직이는 플랫폼의 최대 회전 각도를 나타내며 각도(°)로 측정됩니다. 이는 피치, 롤, 요와 같은 복합 자세를 재현하는 시스템의 능력을 결정합니다. 항공우주 및 해양 시뮬레이션 응용 분야에는 일반적으로 보다 엄격한 맞춤형 사양이 필요합니다.
움직이는 플랫폼의 기하학적 중심에 무게가 적용될 때 플랫폼이 견딜 수 있는 안정적인 연속 하중을 나타내며 킬로그램(kg) 단위로 측정됩니다. 대부분의 제조업체는 이상적인 중앙 정격 하중만을 게시합니다. 추가적인 중요 지표로서 허용 가능한 편심 토크는 캐빈 또는 일방적 툴링 레이아웃의 실제 부하 용량을 반영하여 장기간 중심에서 벗어난 하중으로 인한 구조적 마모 및 자세 불안정을 방지합니다.
플랫폼의 수직 중심축을 중심으로 수평 회전. 항공우주 시뮬레이션에서 이 수직 축은 항공기의 기준 평면에 수직으로 위치하며 요 운동은 항공기 측면 미끄러짐 및 조향과 같은 수평 자세 변화를 정확하게 재현합니다.
수평 가로 축을 중심으로 측면 기울임 회전. 항공기의 횡축에 대응하여 측풍과 선박 롤링 동작으로 인한 측면 흔들림을 시뮬레이션합니다.
위쪽으로 들어 올리고 아래쪽으로 가라앉는 것을 포함하는 세로 전후 축 주위의 기울기 운동입니다. 항공기의 주요 세로 기준축에 맞춰 피치는 항공기 이륙/착륙 및 선박 피칭을 포함한 동적 자세를 재현합니다.
플랫폼이 목표 자세를 반복적으로 재현할 때 발생하는 포즈 오차 마진입니다. 서보 센서 샘플링 정밀도, 다축 동기 모션 제어 알고리즘 및 기계적 구조 강성에 의해 결정되며 과학 연구 및 고정밀 시뮬레이션 응용 분야의 핵심 평가 표준 역할을 합니다.
움직이는 플랫폼의 단일 축으로 달성할 수 있는 최고 선형 속도(mm/s 또는 m/s)입니다. 난류와 격렬한 범프 충격을 특징으로 하는 동적 시뮬레이션 시나리오에는 고속 서보 드라이브 시스템이 필요합니다.
플랫폼 시작, 종료 및 자세 전환 중 최대 가속 및 감속 출력은 mm/s⊃2 단위로 측정됩니다. 이는 과도 충격 및 고주파수 동적 작동 조건 시뮬레이션의 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다.
6DOF 플랫폼의 핵심 전력 변환 구성 요소인 전송 나사의 구조 설계는 장비 정밀도, 서비스 수명 및 적용 가능한 시나리오에 결정적인 영향을 미칩니다. 업계의 네 가지 주요 전송 방식은 다음과 같습니다.
볼 베어링을 사용한 구름 마찰 전달을 채택합니다. 낮은 마찰 손실, 높은 전달 효율, 미크론 수준의 위치 결정 정확도가 특징으로 안정적인 장기간 연속 작동을 지원합니다. 전문 시뮬레이터와 같이 높은 정밀도와 중단 없는 장기 테스트가 필요한 높은 표준 시나리오에 널리 적용됩니다.
볼 롤링 쌍이 없습니다. 동력 전달은 나사와 너트 사이의 미끄럼 마찰에 의존합니다. 제조 비용은 낮지만 상당한 마찰 손실, 제한된 반복 위치 정확도, 장기간 작동 후 여유 공간 생성이 용이하다는 문제가 있습니다. 주로 저정밀 정적 데모 장비에 사용됩니다.
생산 비용이 낮지만 모션 부드러움과 위치 정확도에 있어 명백한 단점이 있는 단순화된 기본 나사 및 너트 전송 구조입니다. 엄격한 테스트 요구 사항이 없는 기본 디스플레이 장치에만 적합합니다.
기존의 기계식 나사 전송 쌍을 제거하고 전기 에너지를 선형 변위 출력으로 직접 변환합니다. 전체 제조 비용은 높지만 초고속 응답 속도, 기계적 백래시 제로, 우수한 반복 위치 정확도를 제공합니다. 초고급 정밀 기계 테스트 및 특수 고정밀 시뮬레이션 프로젝트에 주로 배포됩니다.
다양한 제조업체의 6DOF 모션 플랫폼은 구조 설계, 드라이브 구성 및 제어 전략이 크게 다르며 성능 매개변수 사양도 다릅니다. 장비를 선택할 때 명목상 인쇄된 매개변수에만 의존하여 결정을 내릴 수는 없습니다. 대신 병진 스트로크, 회전 각도, 편심 하중 용량, 변속기 유형, 동기 제어 정밀도 등 전체 지표를 실제 작업 조건을 기반으로 종합적으로 검토해야 합니다.
볼 스크류로 구동되는 전기 6DOF 플랫폼은 항공 훈련, 해양 시뮬레이션, 자동차 검사 및 대학 연구를 포함한 고정밀 연속 작업 분야에 최적의 전반적인 적응성을 제공합니다. 적격 완제품 장비는 배송 전 완전 부하 및 편심 복합 작업 조건에서 전체 테스트를 거치며, 투명하고 추적 가능한 성능 지표에 대한 완전한 테스트 보고서도 함께 제공됩니다. 한편, 자체 개발한 모션 제어 시스템은 맞춤형 시뮬레이션 테스트 요구 사항을 수용하기 위한 2차 개발을 지원합니다.
