기존 전자제어 압력조절기를 병렬로봇에 대체 적용

자세한 세부 사항

병렬 로봇의 개념은 1965년 비행 시뮬레이션 운전에 사용된 Steward 플랫폼을 기반으로 하며, 1978년 호주의 저명한 기관 교수인 Hunt에 의해 제안되었습니다. 현재 많은 전문가와 학자들이 많은 이론적, 이 분야의 실제 연구.

직렬 로봇에 비해 병렬 로봇은 높은 강성, 높은 하중 대 중량 비율, 균일한 하중 분포, 위치 오류 누적 없음, 쉬운 힘 피드백 등의 장점을 가지고 있습니다. 정밀도가 높고 하중이 크며 작업 공간이 상대적으로 작은 경우에 적합합니다.

동시에 공압부품의 성능과 기능이 크게 향상되고, 전자, 재료, 제어이론, 센서 등 과학기술의 발전으로 전자제어식 압력조절기 제어기술도 비약적으로 발전하고 있다. 비례/서보 제어 밸브를 핵심으로 하는 전자 제어식 압력 조절기 제어 시스템은 압력과 흐름의 지속적인 변화에 대한 고정밀 제어에 도달할 수 있으며 자동화 장비의 유연한 생산 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 이를 통해 병렬 로봇에 공압 구동을 적용할 수 있습니다.

구조는 상부와 하부의 플랫 조인트로 구성되어 있으며, 플랫 조인트는 양쪽 끝에 볼 조인트가 있는 텔레스코픽 커넥팅로드 세트로 연결되어 상부 플랫폼이 3차원 공간에서 이동 및 회전할 수 있도록 되어 있다. 대부분의 병렬 로봇은 스크류 로드나 전기 유압식 서보 실린더를 모션 액추에이터로 사용합니다. 병렬 로봇의 구동 유닛 간의 동작은 서로 독립적일 수 없기 때문에 매우 엄격한 조합 관계를 유지해야 합니다. 모든 링크의 모션 오류는 제어 실패로 이어집니다. 우리의 연구에서는 유압 제어 압력 조절기가 병렬 로봇 액추에이터의 전달 매체로서 보다 관용적인 전자 제어 압력 조절기로 대체되었습니다.

1. 실린더의 확장된 위치는 상위 컴퓨터의 아날로그 솔버에 의해 얻어지고 하위 컴퓨터로 전송됩니다.

2. 하부 컴퓨터에서는 D/A 카드를 통해 전압(0~10v)으로 변환하여 전자적으로 제어되는 압력 조절기로 출력합니다.

3. 전자적으로 제어되는 압력 조절기는 전압의 크기에 따라 개구부의 크기와 방향을 제어하고 정확한 가스 흐름을 실린더로 출력하여 피스톤의 움직임을 촉진합니다.

4. 피스톤의 이동 위치는 변위 센서에 의해 감지되고 변위 센서의 피드백 전압은 A/D 카드를 통해 하위 컴퓨터로 출력됩니다. 피스톤 양단의 가스 압력은 공기압 센서에 의해 감지되고 피드백 전압은 A/D 카드를 통해 하위 컴퓨터로 출력됩니다.

5. 하부 컴퓨터는 피드백 값에 따라 전기 비례 밸브의 제어 전압을 실시간으로 조정하여 실린더가 정확한 위치에 도달할 수 있도록 합니다. 6. 플랫폼의 위치 신호는 위치 센서에 의해 상위 컴퓨터로 피드백되고 플랫폼의 위치는 상위 컴퓨터에 의해 추가로 수정됩니다.

전체 제어 프로세스에서 초점은 단일 실린더 제어 시스템에 있습니다. 단일 실린더 제어 시스템의 실험 개략도는 다음 그림에 나와 있습니다.

전자 제어식 압력 조절기 제어 시스템의 경우 상태 단일 실린더 제어가 더 나은 제어 특성을 갖습니다. 최적 상태 피드백에 PI 제어를 추가하면 시스템의 강성을 크게 높이고 시스템의 추적 성능을 향상시킬 수 있습니다. 0.1Hz ~ 5Hz의 주파수 범위에서 우수한 트랙 추적 성능을 제공합니다. 이 테스트의 목적은 매우 높은 변위 정확도를 요구하지 않고 속도 및 가속도 응답 속도에 더 민감한 자동차 서스펜션 시스템의 테스트 플랫폼 모델입니다. 대형 실린더를 채택한 후에는 전체 시스템의 부하가 크게 증가합니다. 시스템의 주파수 응답은 5~10Hz에 도달할 수 있으며 이는 테스트 플랫폼의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

주로 실린더와 전기 비례 밸브로 구성된 6-DOF 병렬 플랫폼을 채택하여 유압과 스크류 로드에 필요한 6개의 액추에이터 간의 엄격한 모션 조합 관계로 인한 제어의 어려움을 피하고 속도 및 가속도 응답 감도를 보장합니다. . 에어 실린더와 전자 제어식 압력 조절기를 동시에 사용하면 비용, 소음 및 오염을 크게 줄일 수 있습니다.