本項目使用的是TecPlat Stewart六自由度并聯平臺,平臺擁有完整的空間六自由度運動能力,平臺整體包括上平臺和下平臺框架,中間分別通過六個鉸接點與六個電缸連接,鉸接點在結構上特別做了加固處理,擁有更好的安全性。而電缸的伸長與收縮使用交流伺服電機來驅動,相比于其他動力源,交流伺服電機擁有響應速度快,控制精度高,噪音小,扭矩大等特點,有著更好的還原效果。六臺交流伺服驅動器與主站之間采用EtherCAT總線進行通信,相比于傳統的脈沖式驅動器,EtherCAT不存在脈沖丟步的問題, 控制精度更高,而且接線簡單,故障率低,是自動化通信未來的趨勢。
控制系統采用了EtherCAT總線的“PC+ Beckhoff德國倍福+TecBox運動控制器”的控制方案,倍福的TwinCAT3主站內置了 Windows7E嵌入式專業版操作系統,兼容絕大多數Windows桌面應用,主站還配備一個USB2 0接口和一個USB3 0接口,可以外界鼠標和鍵盤,顯示器可以通過DP接口連接主站,操作時,可以通過人機界面對平臺動作進行控制和監控,其中,人機界面包括了參數設定和相應的啟動停止和暫停按鈕,以及動作進度的顯示區域。
針對六自由度平臺,采用了TecBox基 于PC理念的Beckhoff運動控制器,在TwinCAT的實時環境 下進行下位機的程序開發,其功能主要包括平臺的運動與平臺的故障檢測,并提供平臺運動狀態信息,運動控制器通過EtherCAT總線發送控制指令和讀取各伺服驅動器的運行狀態。
六自由度平臺的運動控制系統主要由以下設備組成: TecBox運動控制器、伺服驅動器、1/O模塊和限位開關等其他附件。