三自由度并联机构一般由平台(承载面)、执行机构(动力单元)、控制与测量系统三大部分构成。
三自由度并联机构平台:承载被测对象,可以是平面或特制形状,用于固定待测试品。
三自由度并联机构的执行机构:由一系列伺服电机和电缸组成,负责产生3个自由度的运动。每个执行机构连接至三自由度并联机构平台,通过机械联动实现平移或旋转运动。
三自由度并联机构控制与测量系统:控制器:接收指令信号,计算每个执行机构的目标位置,协调其同步工作。
传感器:集成多种类型的传感器,如加速度计、陀螺仪、角速度传感器,监测三自由度并联机构实际运动状态。
软件算法:基于实时数据,调整控制策略,实现动态补偿,使三自由度并联机构的运动轨迹精准贴合目标模型。
三自由度并联机构的运动控制三自由度并联机构的关键在于同时控制六个独立的运动轴。通过执行机构的伸缩,带动三自由度并联机构沿XYZ轴方向移动;借助连杆机构,三自由度并联机构可围绕自身中心点进行旋转,实现偏航、俯仰和横滚。
三自由度并联机构的设计和控制难度极高,需要解决的关键问题包括:力学建模:精确描述三自由度并联机构运动学和动力学特性。
多体系统控制:确保所有执行机构同步,避免相互干扰。
实时性与精度:高速响应变化,保持高精度跟踪能力。
故障诊断与容错:增强系统鲁棒性,降低维护成本。