三自由度气动运动机构单片机控制.pdf

自动化
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三自由度气动运动机构的单片机控制木
宋向前,许胜,沈春龙,龚玉玲
泰州学院船舶与机电工程学院, 江苏泰州
摘要:运动模拟器是车辆、动感座椅等实物仿真的重要设备,三自由度并联运动机构成为模拟航向、俯仰、侧倾等运动的实用
机构。对设计的气动三自由度运动机构进行控制,采用单片机作为控制核心,通过转换器控制气动比例方向阀,驱动个
气动缸进行两转动一平移的三自由度运动。该运动机构结构及控制简单,成本低,运动特性良好。
关键词:单片机;三自由度;气动
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———
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引言设计的气动运动机构控制系统,采用单片机作为
运动模拟器是车辆、动感座椅等仿真的重要控制核心,通过数模转换器控制气动比例方向
设备,其中三自由度和六自由度运动机构最为常阀,驱动个气动缸进行两转动一平移的三自由
用。六自由度运动机构是实现六自由度运动的通度运动。实践证明,该运动机构及控制系统结构
用机构,但配置冗余, 结构和控制复杂,相应的简单、成本低、运动特性良好。
造价也非常昂贵。三自由度并联机构因驱动元件系统组成
少、费用低、结构紧凑而具有很高的实用价值。三自由度运动机构的气动回路如图所示,
当只需模拟航向、俯仰、侧倾等运动时,三自由机构由三个气缸组成。为了实现气缸的定位调速
度并联机构就成为理想的选择。国内外的运动平运动,选用三位五通比例方向阀。气动比例阀可
台应用比较广泛的是采用液压驱动方式,但液以实现按给定的控制信号连续地、成比例地控制
压系统存在泄漏、易污染环境、故障率高等问气体的流量和方向等,且其输出压力和流量不受
题。气压传动具有反应快、结构简单、制造容易负载变化的影响。此外,为了检测气缸的运动
等特点,且对工作环境要求不高、不受温度影位置,每个气缸的活动杆都与线性位移传感器连
响、不怕震动,故在机械设备中广泛采用。本文接。线性位移传感器为电位器式位移传感器,它
泰州学院校级科研项目编号:;江苏省“青蓝工程”