谁家六自由度运动平台这么设计

寂静回声

问


答

还二力杆呢，先搞明白什么是六自由度运动平台吧，六自由度运动平台（6-DOF platform）是一种机械装置，它能够模拟物体在三维空间中的六个自由度的运动。

六自由度运动平台的工作原理是通过协调控制这六个可动部件（即六个电动缸或液压缸），使平台能够沿着三个互相垂直的轴（X、Y、Z轴）进行线性位移，同时绕这三个轴旋转（滚动、俯仰和偏航）。这样就可以模拟各种复杂的运动模式，比如加速、减速、转弯、颠簸等，为用户提供接近真实的物理感受。

一个典型的六自由度运动平台一般采用UPU结构，这是运动平台（也称为并联机器人或并联机构）中的一种特殊构型，其全称是"Universal-Prismatic-Universal"结构。这种结构由三个主要部分组成：

Universal Joint (U) - 万向节：位于运动平台的两端，允许两个相连构件之间进行两个自由度的相对转动。在三维空间中，它使得连接点可以在任意方向上旋转。
Prismatic Joint (P) - 滑动副（或称伸缩副）：位于两个万向节之间，提供一个沿直线方向的移动自由度。这个部件通常是可电动控制的执行器，比如液压缸或者线性电机，用以改变两万向节之间的距离。
Universal Joint (U) - 另一端的万向节：与第一个万向节相同，提供了额外的两个旋转自由度，确保整个链条能够适应复杂的空间姿态变化。
在运动平台上，UPU结构通常被用来描述那些具有六个独立运动链路（legs）的六自由度并联机构。每个链路由上述提到的UPU关节序列构成，即从基座到平台末端，依次为一个万向节、一个滑动副和另一个万向节。通过协调控制这六个链路上的滑动副，可以实现对平台位置和姿态的精确控制。



但是仔细对比就会发现，楼主的所谓六个缸的布置与六自由度运动平台的六个缸的布置完全相反。
六自由度运动平台的六个可动部件（通常为电动缸或液压缸）在设计上确实倾向于让相邻连杆的头部或尾部球铰空间位置靠得很近，将球铰的位置设置得靠近，可以使整个系统的结构更加紧凑。这样不仅节省了空间，也减少了材料和成本。
当球铰之间的距离较近时，可以更好地控制平台的姿态变化，尤其是在实现复杂的三维旋转动作时。较小的球铰间距有助于减少因各连杆长度变化不一致而产生的误差，从而提高平台运动的精度和平顺性。
球铰紧密排列可以增强整体结构的刚性和稳定性。当外部负载作用于平台上时，这种布局能够更均匀地分配应力，防止个别连杆承受过大的力矩而导致失效。从控制理论的角度来看，紧凑布置的球铰使得数学建模更为简单，因为各连杆间的相对运动关系较为直接明了，这有利于简化控制算法的设计与实现，同时也有助于提高响应速度。
紧密排列还可以降低连杆之间发生物理干涉的可能性，尤其是在进行大幅度姿态调整的时候。如果球铰间隔太远，在某些极端位置下，连杆可能会相互碰撞或缠绕，影响正常操作甚至造成损坏。
《步进电机驱动六自由度并联运动平台设计》

yananc

拜读了楼主的大作，很有启发。问个低品的问题，我在选择电缸的时候，客服不建议大倾角使用，还有，这个系统有厂家可以配套吗？

菠萝吹雪123

电驱的没玩过，液压的要是玩过一模一样的

yananc

楼主，按照你提供的厂家名称，除无锡智航控制技术外，其它2个都是没有这个产品。