飛行員駕駛著飛機(jī)在天空翱翔，他們是通過(guò)怎樣的訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)了“藍(lán)天夢(mèng)”？宇宙飛船在天際與空間站精準(zhǔn)對(duì)接，是什么確保分毫不差？

　　海軍在波濤洶涌的海面上有條不紊的戰(zhàn)斗，他們又是如何做到這樣的訓(xùn)練有素？以上這些問(wèn)題的答案，都與同一個(gè)設(shè)備有關(guān)——六自由度平臺(tái)（StewartPlatform）

　　什么是六自由度平臺(tái)？

　　六自由度平臺(tái)其實(shí)就是一種并聯(lián)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，由上平臺(tái)、下平臺(tái)、六個(gè)電動(dòng)缸以及鉸接機(jī)構(gòu)組成。本質(zhì)上講，六自由度平臺(tái)是并聯(lián)機(jī)器人（ParallelMechanism）的一種。1965年，德國(guó)Stewart發(fā)明了六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，并將其作為飛行模擬器用于訓(xùn)練飛行員。1978年澳大利亞著名機(jī)構(gòu)學(xué)教授Hunt提出將并聯(lián)機(jī)構(gòu)用于機(jī)器人手臂。并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：

• 與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

• 承載能力大

• 微動(dòng)精度高

• 運(yùn)動(dòng)負(fù)荷?。?/p>

　在位置求解上，串聯(lián)機(jī)構(gòu)正解容易，但反解十分困難，而并聯(lián)機(jī)構(gòu)卻恰恰相反，正解困難，反解卻非常容易。

　　針對(duì)六自由度平臺(tái)的3大利器

　　針對(duì)六自由度平臺(tái)，皮爾磁提供標(biāo)準(zhǔn)的正解、逆解功能塊，調(diào)用十分方便，用戶只需要提供基本的平臺(tái)尺寸參數(shù)，就可以解算運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的位置和姿態(tài)控制。

　　皮爾磁在六自由度平臺(tái)上有著豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。Primo系列控制器可實(shí)現(xiàn)六個(gè)電動(dòng)缸的插補(bǔ)控制。控制器經(jīng)過(guò)空間運(yùn)動(dòng)模型變換，反解運(yùn)算，補(bǔ)償運(yùn)算，得出六只電動(dòng)缸的伸長(zhǎng)量，再通過(guò)EtherCAT總線傳遞給驅(qū)動(dòng)器，由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)缸按照指令伸縮，平臺(tái)運(yùn)行到指定姿態(tài)。安裝在電動(dòng)機(jī)上的編碼器實(shí)時(shí)檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)的速度，位置信息并發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器，構(gòu)成電動(dòng)缸的閉環(huán)控制系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)精確地控制各電動(dòng)缸的伸長(zhǎng)量，同時(shí)信息傳輸給控制器并通過(guò)正解運(yùn)算，計(jì)算出平臺(tái)實(shí)時(shí)姿態(tài)，并進(jìn)行反饋調(diào)整，可輕易達(dá)到0.01mm的定位精度，適用于運(yùn)動(dòng)模擬及精密測(cè)試等多種應(yīng)用場(chǎng)景。

　　AC5系列電機(jī)具有低慣量，大扭矩的特點(diǎn)，可使平臺(tái)具備極快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。ProtegoD驅(qū)動(dòng)器良好的帶寬特性及震動(dòng)抑制功能，可將電機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性發(fā)揮到極致。除了基本的運(yùn)動(dòng)控制之外，皮爾磁針對(duì)六自由度平臺(tái)的控制方案中還可借助獨(dú)有的安全卡，實(shí)現(xiàn)SS1（安全停車）及SBT（安全剎車檢測(cè)）功能，確保設(shè)備及操作人員的安全。

　　2019工博會(huì)皮爾磁展示的六自由度賽車游戲平臺(tái)

　　如果想要實(shí)現(xiàn)六自由度平臺(tái)與上位機(jī)的通訊，皮爾磁的Primo系列運(yùn)動(dòng)控制器還支持Tcp/IP、Modbus/Tcp、UDP等通訊形式，這些標(biāo)準(zhǔn)的通訊模塊使得二次開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單易行。