專利名稱：基于正解的五自由度純并聯(lián)機(jī)床斷電后尋址及回零的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種五自由度純并聯(lián)機(jī)床，特別涉及一種基于正解的五自由度純 并聯(lián)機(jī)床斷電后尋址及回零的控制方法。
背景技術(shù)：
并聯(lián)機(jī)床以其高剛度、高精度和高承載能力等特性而備受關(guān)注。在并聯(lián)機(jī)床現(xiàn) 存的許多問(wèn)題中，三自由度以上的并聯(lián)機(jī)床位置正解一直是個(gè)難題，而位置正解又是解 決機(jī)床失電后正確判斷動(dòng)平臺(tái)位姿以及機(jī)床回零的最直接的方法。由于并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，機(jī)床逆解比較容易獲得，而正解往往沒(méi)有解析解或 存在多解。因而目前五自由度純并聯(lián)機(jī)床的回零方法一般采用基于并聯(lián)機(jī)床逆解的柵格 回零法，即控制并聯(lián)機(jī)床各驅(qū)動(dòng)桿回到各自的零位；而并聯(lián)機(jī)床遇到中途斷電刀具主軸
(動(dòng)平臺(tái))的位姿要靠實(shí)際儀器當(dāng)場(chǎng)測(cè)量，不僅操作困難，而且誤差大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)具有環(huán)型鉸鏈的五自由度純并聯(lián)機(jī)床，提出 一種基于正解的判定機(jī)床刀具主軸(動(dòng)平臺(tái))實(shí)時(shí)位姿的控制方法，該控制方法同時(shí)解 決了斷電后尋址及機(jī)床回零的問(wèn)題，是該種并聯(lián)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)核部分?？刂品椒▽?五桿五環(huán)并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)、桿件姿態(tài)和刀具主軸在空間中的位姿形成一一對(duì)應(yīng)的 函數(shù)關(guān)系，該方法可用于機(jī)床刀具主軸(動(dòng)平臺(tái))運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)時(shí)位姿的在線檢測(cè)，當(dāng)機(jī)床 發(fā)生斷電，信息丟失的情況時(shí)，接通電源后用該方法可以識(shí)別刀具主軸當(dāng)前位姿，并幫 助機(jī)床回到零點(diǎn)。本發(fā)明的控制方法包括如下的步驟
(1)建立控制模型，該控制模型將五桿五環(huán)并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)、桿件姿態(tài)、主 軸在空間中的位姿形成一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。①獲得位姿正解的數(shù)學(xué)模型，即刀具主軸(動(dòng)平臺(tái))的位置 (υ,ζ)和姿態(tài)(Α及σ)的數(shù)學(xué)表達(dá)式J
權(quán)利要求
1. 一種基于正解的五自由度純并聯(lián)機(jī)床斷電后尋址及回零的控制方法，五桿五環(huán)并 聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)是由運(yùn)動(dòng)控制卡分別與上位PC機(jī)、伺服控制系統(tǒng)雙向連接而構(gòu)成 的，該控制方法的建立包括如下的步驟(1)建立控制模型，該控制模型將五桿五環(huán)并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)、桿件姿態(tài)、主 軸在空間中的位姿形成一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系；①獲得位姿正解的數(shù)學(xué)模型，即刀具主軸(動(dòng)平臺(tái))的位置 (AZZ)和姿態(tài)(4尾Ci)的數(shù)學(xué)表達(dá)式
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種基于正解的五自由度純并聯(lián)機(jī)床斷電后尋址及回零的控制方法，該控制方法將五桿五環(huán)并聯(lián)機(jī)床的結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)、桿件姿態(tài)、主軸上一固定點(diǎn)和主軸在空間中位姿的數(shù)學(xué)模型形成一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，從而建立正解控制模型，適應(yīng)于任何采用環(huán)形鉸鏈的并聯(lián)機(jī)床。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是解決了機(jī)床刀具主軸實(shí)時(shí)位姿的判定，斷電后的尋址及機(jī)床回零的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G05B19/19GK102012690SQ201010552140
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者張凱敏, 李強(qiáng), 謝紅 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)