Яагаад 6DOF платформын ажлын дугтуй ба өвөрмөц байдал нь загварчлалын нарийвчлалыг тодорхойлдог вэ?

Нислэгийн симуляци, тээврийн хэрэгслийн замын нөхөн сэргээлт, газар хөдлөлтийн туршилт, далайн долгионы симуляцийн хувьд 6DOF Stewart платформын олон төслүүд ижил төөрөгдөлтэй асуудалтай тулгардаг: платформ нь ачааллын үзүүлэлтийг хангасан боловч динамик ажиллагааны үед чичиргээ, саатсан хариу үйлдэл, гажуудсан хөдөлгөөн, хэт ачааллын дохиолол үүсгэдэг..

Ихэнх худалдан авагч инженерүүд зөвхөн статик ачаалал, цус харвалт, хурдны параметрүүдэд анхаарлаа хандуулдаг. Үнэн хэрэгтээ урт хугацааны загварчлалын үнэнч байдлыг хянадаг гол хүчин зүйлүүд нь ажлын дугтуйны хамрах хүрээ ба кинематик онцгой байдлаас зайлсхийх явдал юм..

Гоу-Стюартын параллель механизмын онол болон манай үйлдвэрийн 2000 цагийн динамик туршилтын өгөгдөл дээр үндэслэн энэхүү нийтлэл нь яагаад олон 6DOF платформууд өндөр нарийвчлалтай симуляцид бүтэлгүйтдэгийг илчилж, үйлдвэрлэлийн болон симуляторын төслүүдэд практик параметр сонгох стандартуудыг өгдөг.

1. Үндсэн онол: Ажлын дугтуй ба 6DOF Стюарт платформын өвөрмөц байдал

Цуваа робот гараас ялгаатай нь 6DOF хөдөлгөөний платформ нь ердийн бүрэн хязгаарлагдмал зэрэгцээ механизм юм . Зургаан серво цахилгаан цилиндр нь 6 хэмжээст хөдөлгөөнийг (X, Y, Z, Roll, Pitch, Yaw) гүйцэтгэхийн тулд дээд тавцанг дэмжиж, жолооддог.

Хоёр үндсэн механик шинж чанар нь платформын динамик гүйцэтгэлийг тодорхойлдог:

1. Ажлын дугтуй

Энэ нь аюулгүй, тогтвортой хөдөлгөөний орон зайн дээд хязгаарыг хэлнэ. Бүх хандлагын хөдөлгөөнийг дугтуйнд хийж дуусгах ёстой. Хөдөлгөөн нь хил хязгаараас хэтэрсэн тохиолдолд идэвхжүүлэгч нь цохилтын хязгаарт хүрч, хөдөлгөөний муруйг албадан гажуудуулна.

2. Кинематик өвөрмөц байдал

Онцгой байдал нь зэрэгцээ механизмын аюултай байрлал юм. Платформ нь ганц цэгт ойртох үед Якобын матрицын нөхцөлийн тоо огцом нэмэгддэг. Хөдөлгөөний ижил шилжилт нь цилиндрийн хүч болон хурдыг экспоненциалаар нэмэгдүүлэхийг шаарддаг. Энэ нь чичиргээ, синхрончлолын алдааны өсөлт, системийн хэт ачааллыг шууд үүсгэдэг.

Мэргэжлийн дүгнэлт : Ачааллын хүчин чадал нь зөвхөн статик холхивчийн гүйцэтгэлийг тодорхойлдог. Ажлын дугтуй болон онцгой байдлын хязгаар нь динамик симуляцийн гүйцэтгэлийг тодорхойлдог.

2. Үйлдвэрийн баталгаажсан туршилтын өгөгдөл: Цус харвалт, хурдатгал ба симуляцийн үнэнч байдал

Бид бүрэн мөчлөгийн динамик туршилтын стандарт 500 кг-ын цахилгаан 6DOF платформыг баталсан. Бид синхрончлолын алдаа, хөдөлгөөний жигд байдал, хэт ачааллын эсрэг гүйцэтгэлийг янз бүрийн цус харвалт, хурдатгалын тохиргоонд бүртгэсэн.

Туршилтын гол үр дүн

Хурдатгал 2.2 м/с⊃2-ээс хэтэрсэн үед; Цус харвалт хангалтгүй үед платформ нь ганц бие байрлалд байнга ойртож, синхрончлолын алдаа бараг 3-5 дахин нэмэгддэг.

Жижиг дугтуйтай платформууд нь гөлгөр статик байрлалыг хадгалах боломжтой боловч динамик үймээн самуун, замын чичиргээний нөхөн үржихүйд бүрэн бүтэлгүйтдэг.

Хүрээний хөшүүн байдлыг сайжруулахгүйгээр хэт том цус харвалт нь бичил хэв гажилт үүсгэж, симуляцийн тогтвортой байдлыг бууруулдаг.

3. 6DOF платформын сонголтын хамгийн түгээмэл гурван инженерийн буруу дүгнэлт

Буруу дүгнэлт 1: Хангалттай ачаалал нь симуляцийн мэргэшсэн гүйцэтгэлтэй тэнцэнэ

Статик ачаалал нь зөвхөн механик бүтцийн даацыг илэрхийлдэг. Динамик симуляци нь тулгуурладаг дугтуйны ирмэг ба онцгой байдлаас зайлсхийх чадварт . Ачаалал ихтэй олон платформууд өндөр хурдтай шилжих үед хүчтэй чичирдэг хэвээр байна.

Буруу дүгнэлт 2: Сохроор хамгийн их цус харвалт хийх

Илүү том цус харвалт нь ажлын дугтуйг өргөжүүлэх боловч Якобийн нөхцөл байдлын тоог нэмэгдүүлдэг. Өндөр хатуулагтай хүрээ болон өндөр хариу үйлдэл бүхий серво цилиндрийг тааруулахгүй бол хэт том цохилт нь тогтворгүй динамик гаралтыг үүсгэдэг.

Буруу дүгнэлт 3: Кинематик хилийн урьдчилсан загварчлалыг үл тоомсорлох

Олон интеграторууд урвуу кинематик симуляци хийхгүйгээр зөвхөн дээжээр параметрүүдийг баталгаажуулдаг. Газар дээр нь суурилуулсны дараа тэд тодорхой чухал симуляцийн байрлалыг хэрэгжүүлэх боломжгүй бөгөөд энэ нь төслийн саатал үүсэхэд хүргэдэг.

4. Ердийн хувилбаруудад тохирох мэргэжлийн гарын авлага

Тээврийн хэрэгсэл ба уралдааны симуляци

Өндөр хурдатгал, хурдан хандлагыг засахад анхаарлаа хандуулаарай. Хөдөлгөөний гажуудалгүйгээр гөлгөр замын овойлтыг хангахын тулд дунд зэргийн цус харвалт + том онцгой байдлын зөрүү шаардлагатай.

Нислэгийн симуляцийн сургалт

Синхрончлолын өндөр нарийвчлал, тасралтгүй динамик тогтвортой байдлыг шаарддаг. Удаан хугацааны сургалтын үеэр байрлалын хазайлтаас зайлсхийхийн тулд дугтуйны хатуу шалгалт тохируулга хийх шаардлагатай.

Газар хөдлөлт ба үйлдвэрлэлийн чичиргээний туршилт

Чичиргээний шилжилтийн спектрийг бүрэн хамрахын тулд Z тэнхлэгийн том цус харвалт ба нам давтамжийн тогтвортой байдлыг чухалчил.

Далайн долгионы симуляци

Жижиг өнцөг болон урт мөчлөгийн савлуур нь гол урсгал юм. Дунд зэргийн цус харвалт хангалттай; хэт их цус харвалт нь илүүдэл механизмын чичиргээг үүсгэдэг.

5. Дүгнэлт

Өндөр нарийвчлалтай 6DOF хөдөлгөөний платформын өрсөлдөх чадвар нь хүнд ачаалал эсвэл том цус харвалт биш, харин боломжийн ажлын дугтуй төлөвлөлт, өвөрмөц байдлаас зайлсхийх үр дүнтэй дизайн юм..

Мэргэшсэн симуляцийн төхөөрөмж нь зөвхөн үндсэн механик үзүүлэлтүүдэд тулгуурлахаас илүүтэйгээр үйлдвэрлэхээс өмнө кинематик симуляци, хилийн баталгаажуулалт, динамик тохируулгыг дуусгах ёстой.