[实用新型]一种刚柔杆型平面并联平台的振动测量控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及3-RRR并联平台的控制领域，具体涉及一种刚柔杆型平面并联平台的振动测量控制装置。

背景技术

并联机器人是若干个自由度的末端执行器与固定地基通过两个或两个以上的独立运动支链相连。3-RRR并联平台具有三个独立运动支链，每条支链有三个转动副，动平台和静平台通过三条支链相连。并联机器人相比串联机器人具有高速度、高精度、高承载能力的应用优势，并联机器人的末端动平台可以实现高速运动、精确定位、承载大质量负载。

选择并联机器人作为精密定位平台，实现高速、高精度和高效率定位。并联平台在实际运动时，由于柔性杆的弹性变形、减速器的间隙和摩擦、关节间隙以及并联平台非线性误差等影响，并联机器人在运动过程会有振动，在运动定位时也会有残余振动。系统振动会影响运动的精准度，所以需要设计振动控制方法来抑制并联平台的振动。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种刚柔杆型平面并联平台的振动测量控制装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种刚柔杆型平面并联平台的振动测量控制装置，包括并联平台本体单元、检测单元及振动控制单元；

所述并联平台本体单元，包括一个动平台、一个静平台及三个并联分支，所述动平台为三角形，所述三个并联分支安装在动平台的三个角上，三个并联分支的结构相同，每个并联分支包括一个主动刚性杆和一个从动柔性杆，所述主动刚性杆的一端与从动柔性杆的一端连接，从动柔性杆的另一端与动平台连接；

所述检测单元，包括单自由度加速度传感器、压电陶瓷传感器、单点激光测振仪及三自由度加速度传感器；

所述主动刚性杆及从动柔性杆分别安装单自由度加速度传感器，所述压电陶瓷传感器安装在从动柔性杆上，所述三自由度加速度传感器具体为两个，安装在动平台上，所述单点激光测振仪具体为三个，均匀设置在静平台的周围；

所述三自由度加速度传感器及从动柔性杆安装的单自由度加速度传感器检测的信号通过A/D转换电路后输入到计算机；

所述主动刚性杆上安装的单自由度加速度传感器检测主动刚性杆的加速度信号，通过A/D转换电路后输入到计算机；

所述压电陶瓷传感器检测振动信号经过电荷放大器放大，然后通过A/D转换电路后输入到计算机；

所述单点激光测振仪检测动平台的振动位移信号，通过激光测振仪控制箱输入到计算机；

所述控制单元包括压电陶瓷驱动器、伺服电机及减速器，所述伺服电机与减速器连接，分别固定在静平台上，所述减速器的主动轴与刚性主动杆的另一端铰接，所述压电陶瓷驱动器安装在从动柔性杆上，所述计算机接收从动柔性杆上的单轴加速度传感器的加速度信号、三自由度加速度传感器及单点激光测振仪检测的振动位移信号后得到控制信号，通过D/A转换电路转换后输出到压电放大电路上，进一步作用到压电陶瓷驱动器；

所述计算机接收主动刚性杆上的单轴加速度传感器的检测信号后得到控制信号，通过运动控制卡PMAC传输到伺服电机驱动器，伺服电机将控制信号作用到主动刚性杆上，抑制主动刚性杆的振动。

所述单自由度加速度传感器具体为六个，其中三个单自由度加速度传感器分别安装在三个主动刚性杆上，具体在距离主动刚性杆转动轴心150mm的中心位置；

另外三个单自由度加速度传感器分别安装在三个从动柔性杆上，具体在距离从动柔性杆转动轴心130mm的中心位置；

所述压电陶瓷传感器具体为三个，分别粘贴在三个从动柔性杆上，位于从动柔性杆的中心位置，姿态角为0°。

一只三自由度加速度传感器水平安装在动平台的中心，另一只三自由度加速度传感器安装在动平台Y轴正方向距离动平台中心45mm处，且倾斜角为其中在0°和90°之间。

所述压电陶瓷驱动器由多个压电陶瓷片构成，对称设置在每个从动柔性杆的两端，正反两面粘贴，姿态角为0°。

所述三个单点激光测振仪分别跟动平台的三个侧面垂直，且当动平台在初始位置时，与相垂直的侧面距离是相等的，其三条中心线相交于动平台的中心点。

所述主动刚性杆的一端具体通过转轴与从动柔性杆连接，所述从动柔性杆具体通过转轴与动平台连接。

所述装置的测量控制方法，包括如下步骤：

步骤一运动控制卡PMAC发送控制信号给伺服驱动器，交流伺服电机接收伺服驱动器输出的驱动信号，带动减速器转动，使刚性主动杆及柔性从动杆带动平台由初始位置运动到目标位置；