洁净环境下大行程提升机构设计（本科毕业论文设计）.doc
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洁净环境下大行程提升机构设计（本科毕业论文设计）,中文摘要本文主要讲述了六自由度运动平台的设计及其伺服控制系统。六自由度运动平台具有广泛的用途及前景。本文设计的六自由度平台是一个空间并联机构，它由具有三自由度的水平调整机构和平面调整机构组成，通过这个两个机构的协调运动来最终实现本机构六自由度的运动。本课题研究的主要意图是要实现一个lru模块的装校，使模块能精确的装卸，...
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中文摘要
本文主要讲述了六自由度运动平台的设计及其伺服控制系统。
六自由度运动平台具有广泛的用途及前景。本文设计的六自由度平台是一个空间并联机构，它由具有三自由度的水平调整机构和平面调整机构组成，通过这个两个机构的协调运动来最终实现本机构六自由度的运动。
本课题研究的主要意图是要实现一个LRU模块的装校，使模块能精确的装卸，并能人工控制它的运动。为此，本文主要从六自由度机构设计、材料选型、运动学分析及它的控制算法结构等方面着手，做了大量分析和研究，并取得了较满意的效果。
平台的控制系统采用可编程逻辑控制器(PLC)控制，即工业计算机进行运动控制和状态监视。通过监控系统的判断来决定三个伺服电机的运动，实现对X、Y及 三自由度的精确运动。在控制室设置控制面板方便人工监控本系统的运行情况及人工控制平台的运动。
通过本课题的研究，实现了六自由度平台的运动及控制，实现了LRU模块的精确装校。
关键词：六自由度，机构选型，运动学，PLC控制
ABSTRACT
The design and very servocontrol of the paper mostly discuss know clearly six degrees of freedom motion platform.
It was one space parallel machine compose，it make，through the medium of these two mechanismic coordinate exercise came ultimately realize local compose six degrees of freedom 'movement of possess gymbaling freedom' horizontal trim institution peace surface setting device that six degrees of freedom motion platform useful for comprehensive cum foreground. Text constructive six degrees of freedom platform.
Be both the primary purpose be direct towards realize one lru modular load school，bring module be able to precise handling，combine able person wright dam its movement back on of the these subject study tickle module be able to precise handling，combine able person wright dam its movement back. wherefore，text mostly from six degrees of freedom institution DESign, stuff lectotype, kinetic analysis cum its control algorithm structure wait aspect embark， into know clearly slather analyses and research，combine procure know clearly compare satisfied.
The movement of the the estimation came decision three servomotor’ movement，realize versus X, Y cum gymbaling freedom' accuracy movement of the the dam adopt PLC (plc) control，namely industrial computation machine proceed motion control AND condition monitoring back of the platform. past monitored control system. at pulpit mount control panel convenience labour monitor these systemic operational aspect cum Hand Control platform.
Through the medium of these problem 'look into，realize know clearly six degrees of freedom platform' movement cum hold in，realize know clearly lru modular accuracy load school.
keyword：Six Degrees of Freedom，Institution Lectotype，Kinematics，Plc Control
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 六自由度机构设计的目的及意义 1
1.1.1六自由度机构设计的研究现状及分析 1
1.1.2 六自由度平台运用现状 2
1.1.3 六自由度机构设计的选型分析 3
1.1.4 本课题方案研究 4
1.2 课题任务、重点研究内容、实现途径 5
1.2.1课题任务 5
1.2.2重点研究内容 5
1.2.3实现途径 5
2 平面调整核心机构设计计算 6
2.1 平面调整机构关键零件选型 6
2.1.1导轨选型 6
2.1.2螺杆导程角计算 8
2.1.3电机驱动力矩计算 8
2.1.4电机选取 8
2.1.5滚珠丝杆副的极限转速与允许转速校核 9
2.1.6轴承校核 11
3运动学分析 13
3.1 概述 13
3.2六自由度对接定位方法 14
3.2.1粗定位 14
3.2.2精确定位 15
3.3平面调整系统构成 15
3.4平面调整系统原理 16
4平面调整机构的控制 19
4.1 平面调整算法 19
4.2 平面监控系统 21
4.3 平面监控系统硬件机构 28
4.3.1 PLC的选择 28
4.3.2 PLC电源设计 29
4.3.3 人机界面的选择 29
4.3.4 本控制系统的特点 29
5全文总结与展望 31
5.1 本文主要研究工作 31
5.2 展望 31
参考文献 32
本文主要讲述了六自由度运动平台的设计及其伺服控制系统。
六自由度运动平台具有广泛的用途及前景。本文设计的六自由度平台是一个空间并联机构，它由具有三自由度的水平调整机构和平面调整机构组成，通过这个两个机构的协调运动来最终实现本机构六自由度的运动。
本课题研究的主要意图是要实现一个LRU模块的装校，使模块能精确的装卸，并能人工控制它的运动。为此，本文主要从六自由度机构设计、材料选型、运动学分析及它的控制算法结构等方面着手，做了大量分析和研究，并取得了较满意的效果。
平台的控制系统采用可编程逻辑控制器(PLC)控制，即工业计算机进行运动控制和状态监视。通过监控系统的判断来决定三个伺服电机的运动，实现对X、Y及 三自由度的精确运动。在控制室设置控制面板方便人工监控本系统的运行情况及人工控制平台的运动。
通过本课题的研究，实现了六自由度平台的运动及控制，实现了LRU模块的精确装校。
关键词：六自由度，机构选型，运动学，PLC控制
ABSTRACT
The design and very servocontrol of the paper mostly discuss know clearly six degrees of freedom motion platform.
It was one space parallel machine compose，it make，through the medium of these two mechanismic coordinate exercise came ultimately realize local compose six degrees of freedom 'movement of possess gymbaling freedom' horizontal trim institution peace surface setting device that six degrees of freedom motion platform useful for comprehensive cum foreground. Text constructive six degrees of freedom platform.
Be both the primary purpose be direct towards realize one lru modular load school，bring module be able to precise handling，combine able person wright dam its movement back on of the these subject study tickle module be able to precise handling，combine able person wright dam its movement back. wherefore，text mostly from six degrees of freedom institution DESign, stuff lectotype, kinetic analysis cum its control algorithm structure wait aspect embark， into know clearly slather analyses and research，combine procure know clearly compare satisfied.
The movement of the the estimation came decision three servomotor’ movement，realize versus X, Y cum gymbaling freedom' accuracy movement of the the dam adopt PLC (plc) control，namely industrial computation machine proceed motion control AND condition monitoring back of the platform. past monitored control system. at pulpit mount control panel convenience labour monitor these systemic operational aspect cum Hand Control platform.
Through the medium of these problem 'look into，realize know clearly six degrees of freedom platform' movement cum hold in，realize know clearly lru modular accuracy load school.
keyword：Six Degrees of Freedom，Institution Lectotype，Kinematics，Plc Control
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 六自由度机构设计的目的及意义 1
1.1.1六自由度机构设计的研究现状及分析 1
1.1.2 六自由度平台运用现状 2
1.1.3 六自由度机构设计的选型分析 3
1.1.4 本课题方案研究 4
1.2 课题任务、重点研究内容、实现途径 5
1.2.1课题任务 5
1.2.2重点研究内容 5
1.2.3实现途径 5
2 平面调整核心机构设计计算 6
2.1 平面调整机构关键零件选型 6
2.1.1导轨选型 6
2.1.2螺杆导程角计算 8
2.1.3电机驱动力矩计算 8
2.1.4电机选取 8
2.1.5滚珠丝杆副的极限转速与允许转速校核 9
2.1.6轴承校核 11
3运动学分析 13
3.1 概述 13
3.2六自由度对接定位方法 14
3.2.1粗定位 14
3.2.2精确定位 15
3.3平面调整系统构成 15
3.4平面调整系统原理 16
4平面调整机构的控制 19
4.1 平面调整算法 19
4.2 平面监控系统 21
4.3 平面监控系统硬件机构 28
4.3.1 PLC的选择 28
4.3.2 PLC电源设计 29
4.3.3 人机界面的选择 29
4.3.4 本控制系统的特点 29
5全文总结与展望 31
5.1 本文主要研究工作 31
5.2 展望 31
参考文献 32
