[发明专利]一种六自由度并联机构加载系统及其方法

摘要

本发明公开了一种六自由度并联机构加载系统及其方法，包括龙门架、伺服作动器(3)、六自由度加载机构和伺服作动器控制系统；六自由度加载机构包括活动平台、上铰组件、下铰组件、六个并联的平台伺服作动器(6)及其固定平台，六自由度加载机构的固定平台固定安装在地基上，在各平台伺服作动器(6)上安装力传感器，以测量加载系统中各平台伺服作动器(6)输出力；伺服作动器(3)安装在竖直方向上，伺服作动器的一端通过连接头与固定在龙门架的底座铰接，另一端与被加载对象连接；伺服作动器(3)内置有位移传感器，用来实时测量伺服作动器的液压缸的位移，进而确定被加载对象的位姿并实现闭环控制。

主权项

一种六自由度并联机构加载系统，其特征在于，包括龙门架、伺服作动器(3)、六自由度加载机构和伺服作动器控制系统，所述的伺服作动器控制系统包括力传感器和位移传感器；包括两个龙门架、四只伺服作动器(3)，其中，两个龙门架相互垂直的通过地脚螺栓固定在地基上，每个龙门架上对称竖直安装两只伺服作动器(3)；龙门架所组成的空间中安装六自由度加载机构；六自由度加载机构包括活动平台、上铰组件、下铰组件、六个并联的平台伺服作动器(6)及其固定平台，六自由度加载机构的固定平台固定安装在地基上，在各平台伺服作动器(6)上安装力传感器，以测量加载系统中各平台伺服作动器(6)输出力；伺服作动器(3)安装在竖直方向上，伺服作动器的一端通过连接头与固定在龙门架的底座铰接，另一端与被加载对象连接；伺服作动器(3)内置有位移传感器，用来实时测量伺服作动器的液压缸的位移，进而确定被加载对象的位姿并实现闭环控制；由于龙门架上的伺服作动器(3)的作用，在动态加载时可以解决多余力问题；所述的伺服作动器控制系统还包括AD板卡PCI1716、DA板卡PCL6126和伺服控制器；AD板卡PCI1716与DA板卡PCL6126进行数据通讯；所述力传感器、位移传感器进行信号采集；位移传感器、力传感器分别将采集到的力信号和位移信号传输给调理板卡，AD板卡PCI1716的输入端与调理板卡相连，AD板卡PCI1716的输出端与伺服控制器连接，伺服控制器的输出端与DA板卡PCL6126的输入端连接，DA板卡PCL6126的输出端与电液伺服阀连接；安装在平台伺服作动器(6)上的力传感器和内置于伺服作动器(3)的位移传感器将采集到的平台伺服作动器的力信号和伺服作动器的位移信号经调理板卡传输给AD板卡PCI1716，AD板卡PCI1716将传输来的信号经A/D转换处理后反馈给伺服控制器，伺服控制器将信号进行处理后传输给DA板卡PCL6126，通过DA转换信号，进而传递给电液伺服阀，实现对平台伺服作动器和伺服作动器的伺服液压缸的闭环控制；所述对平台伺服作动器和伺服作动器的伺服液压缸的闭环控制，具体为：伺服控制器通过对输入的力信号和反馈回来的力信号进行比较判断，再通过DA板卡PCL6126将信号传递给伺服阀，进而实现对平台伺服作动器的伺服液压缸的伺服控制，确保输出的力为所需要的力；伺服控制器通过对输入的位移信号和反馈回来的位移信号进行比较判断，再通过DA板卡PCL6126将信号传递给伺服阀，进而实现对伺服作动器的伺服液压缸的伺服控制，确保被加载对象的位姿为所需要的位姿状态。