[发明专利]一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置及方法

摘要

本发明公开了一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置及方法，包括柔性本体部分、刚性运动本体部分、检测部分及驱动控制部分，通过采用CCD相机、激光投射器、压电片传感器、加速度传感器、激光位移传感器和光栅尺检测柔性臂的振动信号，将信号反馈到压电片驱动器以抑制柔性臂的振动，同时控制柔性臂的运动以跟踪刚性运动本体部分的一定，最终驱动伺服电机把已经完成同步运动口控制的柔性臂插入泡沫板的孔内。

主权项

1.一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置，包括试验台，其特征在于，包括柔性本体部分、刚性运动本体部分、检测部分及驱动控制部分；所述柔性本体部分，包括由第一及第二柔性梁通过铰链连接构成的柔性臂，所述柔性臂一端通过第一支座固定在第一平台上，称为固定端，另一端为自由端，所述第一平台安装在柔性移动装置上，柔性移动装置驱动第一平台前后左右移动；所述刚性运动本体部分，包括泡沫板、第二平台、光栅尺及Z形板，Z形板的上板连接第二平台，刚性移动装置通过Z形板的下板连接光栅尺的主尺，刚性移动装置带动光栅尺的主尺与第二平台同步移动，泡沫板通过第三支座固定在第二平台上，所述泡沫板开有孔；所述检测部分包括CCD相机、激光投影器、压电片传感器、加速度传感器及用于检测柔性臂自由端的振动信号及与泡沫板通孔相对距离的激光位移传感器；所述CCD相机通过云台固定在第二支座上，柔性臂的上边缘及孔位于CCD相机的视场范围内，所述激光投影器固定在第一支座上，其投射激光点落在柔性臂的中心线上；所述压电片传感器粘贴在第一柔性梁上，靠近固定端一侧，所述加速度传感器固定在第二柔性梁上，靠近自由端一侧，所述驱动控制部分包括压电片驱动器、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、压电放大器、动态应变仪、电荷放大器、伺服放大器、运动控制器及计算机；计算机与运动控制卡相互连接，激光投影器向计算机输入信号；运动控制卡分别向伺服放大器、第一伺服驱动器及第二伺服驱动器及压电放大器输出控制信号，伺服放大器输出信号驱动泡沫板的移动；压电放大器输出信号驱动压电片驱动器抑制柔性臂振动；所述电荷放大器、激光位移传感器与动态应变仪向运动控制卡输入信号，电荷放大器与加速度传感器连接，动态应变仪与压电片传感器连接，所述压电片驱动器设置在第一柔性梁上。