基于嵌入式的六自由度并联机构控制系统设计
2020年电子技术应用第10期
许新建，胡自飞，周建瑜，程江涛，谢 强
武汉摩鸣科技有限公司，湖北 武汉430000
摘要： 针对采用PLC方案控制六自由度并联机构时现场装配走线复杂、整体体积较大等缺点，设计了一种基于嵌入式的六自由度并联机构控制系统。该系统以STM32F407ZE与PCL6045BL为核心芯片，其运动控制模块可实现电动缸运动指令的生成以及伺服电机编码器和行程开关等传感器的信号采集与处理，并引入PID算法来提高控制精度。结果表明，系统运行稳定，控制精度高，装配体积小。
中图分类号： TP273
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200365
中文引用格式： 许新建，胡自飞，周建瑜，等. 基于嵌入式的六自由度并联机构控制系统设计[J].电子技术应用，2020，46(10)：110-113.
英文引用格式： Xu Xinjian，Hu Zifei，Zhou Jianyu，et al. Design of control system of 6-DOF parallel mechanism based on embedded technology[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(10)：110-113.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200365
中文引用格式： 许新建，胡自飞，周建瑜，等. 基于嵌入式的六自由度并联机构控制系统设计[J].电子技术应用，2020，46(10)：110-113.
英文引用格式： Xu Xinjian，Hu Zifei，Zhou Jianyu，et al. Design of control system of 6-DOF parallel mechanism based on embedded technology[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(10)：110-113.
Design of control system of 6-DOF parallel mechanism based on embedded technology
Xu Xinjian，Hu Zifei，Zhou Jianyu，Cheng Jiangtao，Xie Qiang
Wuhan Moming Technology Co.，Ltd.，Wuhan 430000，China
Abstract： In view of the disadvantages of programmable logic controller(PLC) scheme in controlling six-degree-of-freedom(6-DOF) parallel mechanism, such as complex assembly and large overall volume, an embedded 6-DOF parallel mechanism control system is designed. The system uses STM32F407ZE and PCL6045BL as the core chips. Its motion control module can realize the generation of electric cylinder motion commands, as well as the collection and processing of signals from sensors such as servo motor encoders and stroke switches, and the introduction of proportion integration differentiation(PID) algorithms to improve control accuracy. The results show that the system is stable in operation, high in control accuracy and small in assembly volume.
Key words : embedded; six-degree-of-freedom; parallel mechanism; motion control
0 引言
六自由度并联机构由驱动组、铰链和上下平台组成，在六个驱动组的作用下，可以实现六个自由度的运动[1]。六自由度并联机构具有承重强、易反解、加速度高和误差小等特点，广泛应用于各种训练模拟器、并联机床以及动感电影座椅等设备上[2]。
吴上泉提出了一种新型的伺服控制结构，引入PID算法[3]。邓哲等人设计了基于DSP的控制系统[4]。陈润六等人介绍了以STM32为控制卡的控制系统[5-6]。金伟建立了一种带故障保护系统的六自由度平台控制系统[7]。马光等人设计了六自由度并联平台多轴控制系统[8]。
本文设计了基于嵌入式的六自由度并联机构控制系统，可减少六自由度并联机构投入使用时的装配体积，提升六自由度并联机构的便携性。
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作者信息:
许新建，胡自飞，周建瑜，程江涛，谢 强
(武汉摩鸣科技有限公司，湖北 武汉430000)
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