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Le concept de robot parallèle est basé sur la plate-forme Steward utilisée pour la simulation de vol en 1965 et a été proposé par Hunt, un professeur d'institution australien bien connu, en 1978. À l'heure actuelle, de nombreux experts et universitaires ont réalisé de nombreuses recherches théoriques et recherche pratique dans ce domaine.
Par rapport aux robots série, les robots parallèles présentent les avantages d'une rigidité élevée, d'un rapport charge/poids élevé, d'une répartition uniforme de la charge, d'une absence d'accumulation d'erreurs de position et d'un retour de force facile. Il convient aux occasions avec une haute précision, une charge importante et des besoins d'espace de travail relativement réduits.
Dans le même temps, en raison de la grande amélioration des performances et du fonctionnement des composants pneumatiques, et du développement de la science et de la technologie telles que l'électronique, les matériaux, la théorie du contrôle et les capteurs, la technologie de contrôle des régulateurs de pression à commande électronique a également été rapidement améliorée. Le système de contrôle du régulateur de pression à commande électronique avec vanne de commande proportionnelle/servo comme noyau peut atteindre le contrôle de haute précision du changement continu de pression et de débit, et peut répondre aux exigences de production flexibles des équipements d'automatisation. Il rend possible l’application d’un entraînement pneumatique dans des robots parallèles.
La structure est composée de joints plats supérieur et inférieur, et les joints plats sont reliés par un ensemble de bielles télescopiques avec des rotules aux deux extrémités, de sorte que la plate-forme supérieure puisse se déplacer et tourner dans un espace tridimensionnel. La plupart des robots parallèles utilisent des tiges filetées ou des servovérins électro-hydrauliques comme actionneurs de mouvement. Étant donné que les mouvements entre les unités d'entraînement du robot parallèle ne peuvent pas être indépendants les uns des autres, ils doivent maintenir une relation de combinaison très stricte. L'erreur de mouvement de n'importe quel lien entraînera une défaillance du contrôle. Dans notre étude, le régulateur de pression à commande hydraulique est remplacé par un régulateur de pression à commande électronique plus tolérant comme moyen de transmission de l'actionneur parallèle du robot.
1. La position étendue du cylindre est obtenue par le solveur analogique de l'ordinateur supérieur et transmise à l'ordinateur inférieur.
2. L'ordinateur inférieur le convertit en tension (0 ~ 10 V) via la carte D/A et le transmet au régulateur de pression à commande électronique.
3. Le régulateur de pression à commande électronique contrôle la taille et la direction de l'ouverture en fonction de l'ampleur de la tension et transmet le débit de gaz précis au cylindre pour favoriser le mouvement du piston.
4. La position mobile du piston est détectée par le capteur de déplacement et la tension de retour du capteur de déplacement est transmise à l'ordinateur inférieur via la carte A/D ; la pression du gaz aux deux extrémités du piston est détectée par le capteur de pression d'air et la tension de retour est transmise à l'ordinateur inférieur via la carte A/D.
5. L'ordinateur inférieur ajuste la tension de commande de la vanne proportionnelle électrique en temps réel en fonction de la valeur de retour, afin que le cylindre puisse atteindre la position avec précision. 6. Le signal de position de la plate-forme est renvoyé à l'ordinateur supérieur par le capteur de position, et la position de la plate-forme est ensuite corrigée par l'ordinateur supérieur.
Dans l'ensemble du processus de contrôle, l'accent est mis sur le système de contrôle monocylindre. Le schéma expérimental du système de commande monocylindre est présenté dans la figure suivante.
Pour le système de contrôle du régulateur de pression à commande électronique, la commande monocylindre d'état présente de meilleures caractéristiques de contrôle ; l'ajout d'un contrôle PI dans le retour d'état optimal peut augmenter considérablement la rigidité du système et améliorer les performances de suivi du système. Il offre de bonnes performances de suivi de piste dans la plage de fréquences de 0,1 Hz à 5 Hz. L'objet de ce test est le modèle de plate-forme de test du système de suspension automobile, qui ne nécessite pas une précision de déplacement très élevée et est plus sensible à la vitesse et à la vitesse de réponse à l'accélération. Une fois le grand cylindre adopté, la charge de l’ensemble du système est considérablement augmentée. La réponse en fréquence du système peut atteindre 5 ~ 10 Hz, ce qui peut répondre aux exigences de la plateforme de test.
La plate-forme parallèle 6-DOF principalement composée d'un cylindre et d'une vanne proportionnelle électrique est adoptée, ce qui évite la difficulté de contrôle causée par la relation stricte de combinaison de mouvement entre les six actionneurs requis par la pression hydraulique et la tige filetée, et assure la sensibilité de la réponse en vitesse et en accélération. . L'utilisation simultanée de bouteilles d'air et d'un régulateur de pression à commande électronique peut réduire considérablement les coûts, le bruit et la pollution.
Par rapport aux robots série, les robots parallèles présentent les avantages d'une rigidité élevée, d'un rapport charge/poids élevé, d'une répartition uniforme de la charge, d'une absence d'accumulation d'erreurs de position et d'un retour de force facile. Il convient aux occasions avec une haute précision, une charge importante et des besoins d'espace de travail relativement réduits.
Dans le même temps, en raison de la grande amélioration des performances et du fonctionnement des composants pneumatiques, et du développement de la science et de la technologie telles que l'électronique, les matériaux, la théorie du contrôle et les capteurs, la technologie de contrôle des régulateurs de pression à commande électronique a également été rapidement améliorée. Le système de contrôle du régulateur de pression à commande électronique avec vanne de commande proportionnelle/servo comme noyau peut atteindre le contrôle de haute précision du changement continu de pression et de débit, et peut répondre aux exigences de production flexibles des équipements d'automatisation. Il rend possible l’application d’un entraînement pneumatique dans des robots parallèles.
La structure est composée de joints plats supérieur et inférieur, et les joints plats sont reliés par un ensemble de bielles télescopiques avec des rotules aux deux extrémités, de sorte que la plate-forme supérieure puisse se déplacer et tourner dans un espace tridimensionnel. La plupart des robots parallèles utilisent des tiges filetées ou des servovérins électro-hydrauliques comme actionneurs de mouvement. Étant donné que les mouvements entre les unités d'entraînement du robot parallèle ne peuvent pas être indépendants les uns des autres, ils doivent maintenir une relation de combinaison très stricte. L'erreur de mouvement de n'importe quel lien entraînera une défaillance du contrôle. Dans notre étude, le régulateur de pression à commande hydraulique est remplacé par un régulateur de pression à commande électronique plus tolérant comme moyen de transmission de l'actionneur parallèle du robot.
1. La position étendue du cylindre est obtenue par le solveur analogique de l'ordinateur supérieur et transmise à l'ordinateur inférieur.
2. L'ordinateur inférieur le convertit en tension (0 ~ 10 V) via la carte D/A et le transmet au régulateur de pression à commande électronique.
3. Le régulateur de pression à commande électronique contrôle la taille et la direction de l'ouverture en fonction de l'ampleur de la tension et transmet le débit de gaz précis au cylindre pour favoriser le mouvement du piston.
4. La position mobile du piston est détectée par le capteur de déplacement et la tension de retour du capteur de déplacement est transmise à l'ordinateur inférieur via la carte A/D ; la pression du gaz aux deux extrémités du piston est détectée par le capteur de pression d'air et la tension de retour est transmise à l'ordinateur inférieur via la carte A/D.
5. L'ordinateur inférieur ajuste la tension de commande de la vanne proportionnelle électrique en temps réel en fonction de la valeur de retour, afin que le cylindre puisse atteindre la position avec précision. 6. Le signal de position de la plate-forme est renvoyé à l'ordinateur supérieur par le capteur de position, et la position de la plate-forme est ensuite corrigée par l'ordinateur supérieur.
Dans l'ensemble du processus de contrôle, l'accent est mis sur le système de contrôle monocylindre. Le schéma expérimental du système de commande monocylindre est présenté dans la figure suivante.
Pour le système de contrôle du régulateur de pression à commande électronique, la commande monocylindre d'état présente de meilleures caractéristiques de contrôle ; l'ajout d'un contrôle PI dans le retour d'état optimal peut augmenter considérablement la rigidité du système et améliorer les performances de suivi du système. Il offre de bonnes performances de suivi de piste dans la plage de fréquences de 0,1 Hz à 5 Hz. L'objet de ce test est le modèle de plate-forme de test du système de suspension automobile, qui ne nécessite pas une précision de déplacement très élevée et est plus sensible à la vitesse et à la vitesse de réponse à l'accélération. Une fois le grand cylindre adopté, la charge de l’ensemble du système est considérablement augmentée. La réponse en fréquence du système peut atteindre 5 ~ 10 Hz, ce qui peut répondre aux exigences de la plateforme de test.
La plate-forme parallèle 6-DOF principalement composée d'un cylindre et d'une vanne proportionnelle électrique est adoptée, ce qui évite la difficulté de contrôle causée par la relation stricte de combinaison de mouvement entre les six actionneurs requis par la pression hydraulique et la tige filetée, et assure la sensibilité de la réponse en vitesse et en accélération. . L'utilisation simultanée de bouteilles d'air et d'un régulateur de pression à commande électronique peut réduire considérablement les coûts, le bruit et la pollution.