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具有360度回转功能的六自由度运动平台的优化设计
| 论文题名： | 具有360度回转功能的六自由度运动平台的优化设计 |
| 关键词： | Stewart平台;优化设计;并联机构;运动模拟器;潜艇模拟器;回转功能 |
| 摘要： | 六自由度Stewart 平台是具有6个自由度的并联机构，由于其结构简单、刚度大、承载能力强、精度高、动态响应快、自重负荷比小等一系列优点，目前已经广泛应用于各种领域。运动模拟器是其中一个主要应用。 本文所研究的Stewart 平台是用于提供潜艇模拟器的六自由度运动，模拟潜艇在水下的横摇、纵倾，以及按任意角度的转艏运动。论文重点研究的是在六自由度运动平台的基础上，加装一套回转装置，以实现潜艇模拟器360 度回转的功能，达到更加逼真地模拟潜艇运动的目的。论文提出了两种设计方案，一种是回转装置安装在六自由度平台的上部，另一种是回转装置安装在六自由度平台的下部，与地基相连，通过对两种方案在经济性，安全性及可实现性等方面进行综合分析比较，优选出第一种设计方案。六自由度平台加装回转装置后，在绕Z 轴转动的方向上形成了一个冗余自由度，通过对六自由度运动指令的控制方式进行研究，设计了低通和高通滤波器，对控制信号进行滤波处理，使频率高、运动幅度小的信号控制六自由度平台的运动，使频率低、运动范围大的信号控制回转装置的转动，从而解决了冗余自由度的协调控制问题。在保证六自由度平台承载能力要求和潜艇模拟器座舱尺寸指标要求的条件下，通过对回转装置结构进行优化设计，获得了满足刚度和强度指标要求的重量最轻的结构形式，确定了回转装置关键部位的尺寸。最后，根据工程实际，对运动平台的关键部件——回转支承，谐波减速器和伺服电机进行了选型设计。 |
| 作者： | 谢艳平 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 李维嘉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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