基于模型的六自由度運動平臺自適應控制研究系統

六自由度機械伺服實驗系統

1、功能概況

該系統有多個轉動關節，連續軌跡型控制，機構由一點到另一點的準確定位，帶有手腕和手指的工業系統并按教學科研的需求進行設計，可實現工作空間內任意位置工件的抓取和搬運。編程輸入可將計算機上已編好的作業程序文件，通過RS232串口或者以太網等通信方式傳送到控制柜，編程系統為基本開放狀態，使用者可以研究伺服電機的控制，反饋，應用算法等。

2、該系統具備以下技術要求

垂直多關節型

負載：2.0kg

帶手指控制，可將電纜內置的中空手臂構造

移動機構重復定位精度：±0.1mm

變位機重復定位精度：? ±0.1mm

機械臂參數：

輸入電壓： 交流220V?? 輸出24V

各軸運動范圍及功耗：

J1:300°(-150,+150)?? 140W左右??? J2: 220°(-90,+130)??? 140W左右

J3:196°(-90,+106)???? 53W左右??? J4: 320°(-160,+160)??? 36W左右

J5: 240°(-30,+210)??? 29W左右??? J6: 310°(-155,+155)??? 26W左右

最大單軸速度：? 5000°/min??? 最大合成速度：? 5000mm/min

整機重量≥20kg?? 控制電機脈沖信號頻率范圍：1-2MHz

脈沖信號的最大電流：20mA?? 通用數字輸入/輸出口數量：16/16

外部電源輸入：24VDC，10A

運動控制函數庫：支持多種語言：VC、Delphi、VB6.0，LabVIEW等

3、該系統控制部分具備以下要求及軟件仿真實驗

3.1工業操作臺技術基本理論演示軟件

運動學的基礎：齊次變換和位位姿矩陣、機器臂的運動方程及D-H表示法

運動方程的解：正解和逆解、機器臂動力學模型及建模方程

軌跡規劃原理和基本方法

3.2實驗教學工業操作臺仿真軟件

單步平移和旋轉的齊次變換、多級坐標系間的齊次變換

三自由度平面關節機器臂運動方程的建立和仿真

實驗臺六自由度機器臂運動學建模和正解

實驗臺六自由度機器臂運動學建模和逆解

實驗臺六自由度機器臂動力學建模和仿真、規劃軌跡的生成

3.3實驗教學工業操作臺實驗操作控制軟件

單臂運動控制實驗、多臂協調運動控制實驗、手腕位姿控制實驗

關節軌跡的插值實驗、實驗臺機器臂任意點抓取工件實驗

實驗臺機器臂任意兩點搬運工件實驗

★3.4伺服電機控制反饋及應用算法和聯動分析（注；重要參數，不滿足無評標資格）

單個伺服電機的運動參數分析實驗、多個伺服電機聯合運動參數分析實驗

伺服電機的控制、反饋、及運動參數分析實驗

全部軟件用LabVIEW編寫，核心部分用VC++編寫的動態鏈接庫，便于用戶學習研究和二次開發。根據用戶需要，廠家可提供動態鏈接庫相關函數的原代碼。

4、技術手冊

設備使用說明書，含設備總圖及部件裝配圖、傳動系統圖及說明、設備操作規程、設備定期維護規程、設備定期檢修規程、電氣原理圖、電氣布置圖、故障診斷說明。

伺服系統說明書，包括操作手冊、編程手冊、連接手冊、伺服系統使用、維修手冊、參數手冊、報警信息文本。

程序傳輸軟件及配件，實驗指導說明書。