[發明專利]一種可調型六自由度平臺的智能控制系統及方法

有效

• 申請號: 201910307296.4
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN110119100B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 麥志輝;黃鵬;宋春生;陳峰;竇寶明;徐天殷
• 申請（專利權）人: 廣東精銦海洋工程創新研究有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

1.一種可調型六自由度平臺的智能控制系統，其特征在于：包括平臺模塊、動力模塊以及控制模塊；所述平臺模塊包括上支撐架、下支撐架、油缸、鉸接底座和安裝座；所述上支撐架沿中心射線方向向外側延伸出三個上支架導軌，所述下支撐架沿中心射線方向向外側延伸出三個下支架導軌，所述上支架導軌和下支架導軌均成等距圓周列陣；所述上支架導軌和下支架導軌上下交錯設置，所述上支架導軌和下支架導軌對向內側分別設置有可向所述上支撐架和下支撐架中心旋轉抬升的鉸接底座，所述鉸接底座上設置有兩個安裝座，所述安裝座與所述油缸鉸接；每個所述上支架導軌的兩個油缸分別與對向相鄰的所述下支架導軌的安裝座相連；所述動力模塊包括伺服電機和減速機；

所述動力模塊在所述控制模塊的驅動下驅動所述鉸接底座旋轉，所述油缸在所述控制模塊的驅動下伸縮；

所述上支架導軌和下支架導軌中心均設有導槽；所述導槽中心設有沿導槽滑動的夾緊滑塊，所述鉸接底座設置在所述夾緊滑塊上；所述導軌單邊設有導軌齒條；所述鉸接底座包括上鉸接底座和下鉸接底座，所述上鉸接底座設置在所述下鉸接底座外側，且所述上鉸接底座的上表面為向所述上支撐架和下支撐架中心傾斜的斜面；所述下鉸接底座中部設有齒輪軸，所述齒輪軸與所述上鉸接底座的齒條嚙合；所述下鉸接底座底部設有齒輪，所述齒輪與所述導軌齒條嚙合；所述動力模塊在所述控制模塊的驅動下分別驅動所述齒輪和齒輪軸。

2.根據權利要求1所述的一種可調型六自由度平臺的智能控制系統，其特征在于：所述安裝座之間通過軸承連接有旋轉塊，所述旋轉塊在所述安裝座內具有一個自由度的旋轉運動，所述旋轉塊與所述油缸的耳環連接。

3.根據權利要求2所述的一種可調型六自由度平臺的智能控制系統，其特征在于：所述旋轉塊中心設置有空腔，所述油缸的耳環伸入到所述空腔中，并通過螺栓與所述旋轉塊固定。

4.根據權利要求1所述的一種可調型六自由度平臺的智能控制系統，其特征在于：每個所述鉸接底座上的安裝座對稱設置，且所述安裝座通過螺栓固定到所述鉸接底座上。

5.根據權利要求1所述的一種可調型六自由度平臺的智能控制系統，其特征在于：所述上支撐架和下支撐架等距交錯設置，所述上支架導軌與相鄰的下支架導軌之間的角度一致。

6.使用如權利要求1-5任一項可調型六自由度平臺的智能控制系統的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，將平臺模塊通過控制模塊自動調整或人工調整到初始結構狀態；

步驟二，向所述控制模塊輸入六個自由度的位移參數，所述控制模塊向所述動力模塊下達指令，控制所述伺服電機和減速機分別對所述鉸接底座的在所述上支架導軌和下支架導軌上的位移以及所述鉸接底座的角度變化進行調節；所述伺服電機和減速機驅動所述齒輪轉動，使所述鉸接底座在所述上支架導軌和下支架導軌上滑動，滑動到位減速機制動自鎖；所述伺服電機和減速機控制所述齒輪軸轉動，調整所述鉸接底座的傾角。

7.根據權利要求6所述的一種可調型六自由度平臺的智能控制系統的方法，其特征在于：所述步驟一中自動調整方法包括如下步驟：在所述控制模塊中編寫載荷與結構分力之間的關聯分析算法，通過輸入平臺模塊承載物體的幾何重心、重量，從而計算出最適合該工況的數學模型，所述控制模塊將所述鉸接底座到所述上支架和下支架中心的距離、鉸接底座的傾角這兩個參數的數字量轉換成模擬量，控制所述動力模塊對所述平臺模塊進行調整，使六自由度平臺初始結構與數學模型一致；

所述人工調整方法包括如下步驟：在控制模塊直接輸入所述鉸接底座的位移量和轉動量，所述控制模塊控制所述動力模塊，所述平臺模塊初始結構改變，數學模型根據變化量自動更新，通過關聯分析算法解出各個方向的極限位置可承受的最大載荷。