飛行員駕駛著(zhù)飛機在天空翱翔，他們是通過(guò)怎樣的訓練實(shí)現了“藍天夢(mèng)”？宇宙飛船在天際與空間站精準對接，是什么確保分毫不差？

海軍在波濤洶涌的海面上有條不紊的戰斗，他們又是如何做到這樣的訓練有素？以上這些問(wèn)題的答案，都與同一個(gè)設備有關(guān)——六自由度平臺（Stewart Platform）

什么是六自由度平臺？

六自由度平臺其實(shí)就是一種并聯(lián)結構的運動(dòng)平臺，由上平臺、下平臺、六個(gè)電動(dòng)缸以及鉸接機構組成。本質(zhì)上講，六自由度平臺是并聯(lián)機器人（Parallel Mechanism）的一種。1965 年，德國Stewart 發(fā)明了六自由度并聯(lián)機構，并將其作為飛行模擬器用于訓練飛行員。1978年澳大利亞著(zhù)名機構學(xué)教授Hunt提出將并聯(lián)機構用于機器人手臂。并聯(lián)機構具有以下特點(diǎn)：

與串聯(lián)機構相比剛度大，結構穩定；

承載能力大；

微動(dòng)精度高；

運動(dòng)負荷??；

在位置求解上，串聯(lián)機構正解容易，但反解十分困難，而并聯(lián)機構卻恰恰相反，正解困難，反解卻非常容易。

機器人在線(xiàn)實(shí)時(shí)計算需要計算反解，因此并聯(lián)式非常適合。將六自由度平臺的下平臺固定在基座上，通過(guò)對六個(gè)點(diǎn)動(dòng)缸進(jìn)行嚴格的同步插補控制，使其按照指定方式伸縮，完成平臺在空間六個(gè)自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的運動(dòng)，從而模擬出各種空間運動(dòng)姿態(tài)。

針對六自由度平臺的3大利器

針對六自由度平臺，皮爾磁提供標準的正解、逆解功能塊，調用十分方便，用戶(hù)只需要提供基本的平臺尺寸參數，就可以解算運動(dòng)姿態(tài)，實(shí)現平臺的位置和姿態(tài)控制。

皮爾磁在六自由度平臺上有著(zhù)豐富的應用經(jīng)驗。Primo系列控制器可實(shí)現六個(gè)電動(dòng)缸的插補控制?？刂破鹘?jīng)過(guò)空間運動(dòng)模型變換，反解運算，補償運算，得出六只電動(dòng)缸的伸長(cháng)量，再通過(guò)EtherCAT總線(xiàn)傳遞給驅動(dòng)器，由驅動(dòng)器驅動(dòng)電動(dòng)機轉動(dòng)，電動(dòng)缸按照指令伸縮，平臺運行到指定姿態(tài)。安裝在電動(dòng)機上的編碼器實(shí)時(shí)檢測出電動(dòng)機的速度，位置信息并發(fā)送到驅動(dòng)器，構成電動(dòng)缸的閉環(huán)控制系統，以實(shí)時(shí)精確地控制各電動(dòng)缸的伸長(cháng)量，同時(shí)信息傳輸給控制器并通過(guò)正解運算，計算出平臺實(shí)時(shí)姿態(tài)，并進(jìn)行反饋調整，可輕易達到0.01mm的定位精度，適用于運動(dòng)模擬及精密測試等多種應用場(chǎng)景。

AC5系列電機具有低慣量，大扭矩的特點(diǎn)，可使平臺具備極快的動(dòng)態(tài)響應特性。Protego D驅動(dòng)器良好的帶寬特性及震動(dòng)抑制功能，可將電機的運動(dòng)特性發(fā)揮到極致。除了基本的運動(dòng)控制之外，皮爾磁針對六自由度平臺的控制方案中還可借助獨有的安全卡，實(shí)現SS1（安全停車(chē)）及SBT（安全剎車(chē)檢測）功能，確保設備及操作人員的安全。

2019工博會(huì )皮爾磁展示的六自由度賽車(chē)游戲平臺

如果想要實(shí)現六自由度平臺與上位機的通訊，皮爾磁的Primo系列運動(dòng)控制器還支持Tcp/IP、Modbus/Tcp、UDP等通訊形式，這些標準的通訊模塊使得二次開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單易行。