доля
БОЛЕЕ ДЕТАЛЬНО
Концепция параллельного робота основана на платформе Стюарда, использовавшейся для моделирования полета в 1965 году, и была предложена Хантом, известным профессором австралийского института, в 1978 году. В настоящее время многие эксперты и ученые выполнили множество теоретических и практические исследования в этой области.
По сравнению с серийными роботами, параллельные роботы обладают преимуществами высокой жесткости, высокого соотношения нагрузки к весу, равномерного распределения нагрузки, отсутствия накопления ошибок положения и простой обратной связи по усилию. Он подходит для случаев, когда требуется высокая точность, большая нагрузка и относительно небольшие требования к рабочему пространству.
В то же время, благодаря значительному улучшению производительности и функциональности пневматических компонентов, а также развитию науки и технологий, таких как электроника, материалы, теория управления и датчики, технология управления регулятором давления с электронным управлением также была быстро улучшена. Система управления регулятором давления с электронным управлением и пропорциональным/серворегулирующим клапаном в качестве ядра обеспечивает высокоточный контроль непрерывного изменения давления и расхода и может удовлетворить гибкие производственные требования к оборудованию автоматизации. Это делает возможным применение пневматического привода в параллельных роботах.
Конструкция состоит из верхних и нижних плоских шарниров, причем плоские шарниры соединены набором телескопических шатунов с шаровыми шарнирами на обоих концах, так что верхняя платформа может перемещаться и вращаться в трехмерном пространстве. Большинство параллельных роботов используют винтовые стержни или электрогидравлические сервоцилиндры в качестве приводов движения. Поскольку движения между приводными узлами параллельного робота не могут быть независимыми друг от друга, они должны поддерживать очень строгую комбинационную связь. Ошибка движения любого звена приведет к сбою управления. В нашем исследовании регулятор давления с гидравлическим управлением заменяется более толерантным регулятором давления с электронным управлением в качестве средства передачи параллельного привода робота.
1. Выдвинутое положение цилиндра определяется аналоговым решателем верхнего компьютера и передается на нижний компьютер.
2. Нижний компьютер преобразует его в напряжение (0–10 В) через цифро-аналоговую карту и передает его на регулятор давления с электронным управлением.
3. Регулятор давления с электронным управлением контролирует размер и направление отверстия в зависимости от величины напряжения и подает точный поток газа в цилиндр, чтобы способствовать движению поршня.
4. Движущееся положение поршня определяется датчиком смещения, и напряжение обратной связи датчика смещения выводится на нижний компьютер через аналого-цифровую карту; Давление газа на обоих концах поршня определяется датчиком давления воздуха, а напряжение обратной связи выводится на нижний компьютер через аналого-цифровую карту.
5. Нижний компьютер регулирует управляющее напряжение электрического пропорционального клапана в реальном времени в соответствии со значением обратной связи, чтобы цилиндр мог точно достичь нужного положения. 6. Сигнал положения платформы передается обратно на верхний компьютер датчиком положения, а положение платформы дополнительно корректируется верхним компьютером.
Во всем процессе управления основное внимание уделяется одноцилиндровой системе управления. Экспериментальная принципиальная схема одноцилиндровой системы управления представлена на следующем рисунке.
Для системы управления регулятором давления с электронным управлением государственное одноцилиндровое управление имеет лучшие характеристики управления; Добавление ПИ-регулирования в обратную связь по оптимальному состоянию может значительно повысить жесткость системы и улучшить ее характеристики отслеживания. Он имеет хорошие характеристики отслеживания треков в диапазоне частот от 0,1 Гц до 5 Гц. Объектом данного испытания является модель испытательной платформы автомобильной подвески, которая не требует очень высокой точности перемещения и более чувствительна к скорости и скорости реакции на ускорение. После установки большого цилиндра нагрузка на всю систему значительно увеличивается. Частотная характеристика системы может достигать 5–10 Гц, что соответствует требованиям испытательной платформы.
Принята параллельная платформа с 6 степенями свободы, в основном состоящая из цилиндра и электрического пропорционального клапана, что позволяет избежать трудностей управления, вызванных строгим соотношением комбинации движений между шестью приводами, требуемыми гидравлическим давлением и винтовым стержнем, и обеспечивает чувствительность реакции скорости и ускорения. . Одновременное использование воздушных баллонов и регулятора давления с электронным управлением может значительно снизить затраты, уровень шума и загрязнение окружающей среды.
По сравнению с серийными роботами, параллельные роботы обладают преимуществами высокой жесткости, высокого соотношения нагрузки к весу, равномерного распределения нагрузки, отсутствия накопления ошибок положения и простой обратной связи по усилию. Он подходит для случаев, когда требуется высокая точность, большая нагрузка и относительно небольшие требования к рабочему пространству.
В то же время, благодаря значительному улучшению производительности и функциональности пневматических компонентов, а также развитию науки и технологий, таких как электроника, материалы, теория управления и датчики, технология управления регулятором давления с электронным управлением также была быстро улучшена. Система управления регулятором давления с электронным управлением и пропорциональным/серворегулирующим клапаном в качестве ядра обеспечивает высокоточный контроль непрерывного изменения давления и расхода и может удовлетворить гибкие производственные требования к оборудованию автоматизации. Это делает возможным применение пневматического привода в параллельных роботах.
Конструкция состоит из верхних и нижних плоских шарниров, причем плоские шарниры соединены набором телескопических шатунов с шаровыми шарнирами на обоих концах, так что верхняя платформа может перемещаться и вращаться в трехмерном пространстве. Большинство параллельных роботов используют винтовые стержни или электрогидравлические сервоцилиндры в качестве приводов движения. Поскольку движения между приводными узлами параллельного робота не могут быть независимыми друг от друга, они должны поддерживать очень строгую комбинационную связь. Ошибка движения любого звена приведет к сбою управления. В нашем исследовании регулятор давления с гидравлическим управлением заменяется более толерантным регулятором давления с электронным управлением в качестве средства передачи параллельного привода робота.
1. Выдвинутое положение цилиндра определяется аналоговым решателем верхнего компьютера и передается на нижний компьютер.
2. Нижний компьютер преобразует его в напряжение (0–10 В) через цифро-аналоговую карту и передает его на регулятор давления с электронным управлением.
3. Регулятор давления с электронным управлением контролирует размер и направление отверстия в зависимости от величины напряжения и подает точный поток газа в цилиндр, чтобы способствовать движению поршня.
4. Движущееся положение поршня определяется датчиком смещения, и напряжение обратной связи датчика смещения выводится на нижний компьютер через аналого-цифровую карту; Давление газа на обоих концах поршня определяется датчиком давления воздуха, а напряжение обратной связи выводится на нижний компьютер через аналого-цифровую карту.
5. Нижний компьютер регулирует управляющее напряжение электрического пропорционального клапана в реальном времени в соответствии со значением обратной связи, чтобы цилиндр мог точно достичь нужного положения. 6. Сигнал положения платформы передается обратно на верхний компьютер датчиком положения, а положение платформы дополнительно корректируется верхним компьютером.
Во всем процессе управления основное внимание уделяется одноцилиндровой системе управления. Экспериментальная принципиальная схема одноцилиндровой системы управления представлена на следующем рисунке.
Для системы управления регулятором давления с электронным управлением государственное одноцилиндровое управление имеет лучшие характеристики управления; Добавление ПИ-регулирования в обратную связь по оптимальному состоянию может значительно повысить жесткость системы и улучшить ее характеристики отслеживания. Он имеет хорошие характеристики отслеживания треков в диапазоне частот от 0,1 Гц до 5 Гц. Объектом данного испытания является модель испытательной платформы автомобильной подвески, которая не требует очень высокой точности перемещения и более чувствительна к скорости и скорости реакции на ускорение. После установки большого цилиндра нагрузка на всю систему значительно увеличивается. Частотная характеристика системы может достигать 5–10 Гц, что соответствует требованиям испытательной платформы.
Принята параллельная платформа с 6 степенями свободы, в основном состоящая из цилиндра и электрического пропорционального клапана, что позволяет избежать трудностей управления, вызванных строгим соотношением комбинации движений между шестью приводами, требуемыми гидравлическим давлением и винтовым стержнем, и обеспечивает чувствительность реакции скорости и ускорения. . Одновременное использование воздушных баллонов и регулятора давления с электронным управлением может значительно снизить затраты, уровень шума и загрязнение окружающей среды.