六自由度（6DOF）平台历史及类型分析
文章出处：6dof 人气：发表时间：2019-04-01 23:25
1947年由英国学者Dr. Eric Gough采用并联机构（六自由度启蒙）用于轮胎测试
1965年德国工程师D. Stewart将该机构模型化并建议用于飞行模拟器
后人合称Gough-Stewart平台，简称Stewart平台
1978年澳大利亚学者Prof. K.H. Hunt提出将其用于并联机器人，后来又发表串并联机构对偶性论文, Kinematics Geometry of Mechanisms, 1990 Oxford U. Press； Series-Parallel Dualities in Actively Coordinated Mechanisms, with K.J.Waldron
六自由度是指：6DOF(6 Degrees Of Freedom)六自由度：XYZ,ABC
三维空间的XYZ以及分别绕XYZ轴旋转的ABC，面向坐标轴观察逆时针方向旋转为正；
X轴为前进方向，Y轴与行进方向水平垂直(X轴水平逆转90°)，Z轴方向竖直向上，即右手坐标系，手心向上
绕X轴旋转这里称为A轴，一般习惯称为α或Roll轴(横滚、横摇)
绕Y轴旋转这里称为B轴，一般习惯称为β或Pitch轴(俯仰或纵滚、纵摇)
绕Z轴旋转这里称为C轴，一般习惯称为γ或Yaw轴(航向、偏航)
一、常见3种类型
1、Linear Rod 直杆型，电动缸或液压缸驱动，传动刚度高，动态响应快，精度高，是6DOF Stewart平台典型类型，也是科研中广泛采用的类型；
2、Rotary Arm 摇臂型，摇臂连杆机构，适合于运动范围较小，成本要求低的应用，如单人激情驾驶模拟等；
3、Rope Hanging 绳索型，由钢丝绳牵引目标物体，活动范围大，典型应用如FAST(500米直径球面射电天文望远镜)的馈源舱定位运动、体育场空中摄像等大范围移动等应用；
二、直杆6-6构型：
每种类型都有多种机械构型，直杆型典型构型，简称6-6构型
六自由度平台由6根相同的电动缸、12副虎克铰 Hooke’s joint、2个平台基面构成；
上平台的6个铰接点分布在一个半径为ra的圆周上，其中铰接点a1、a3、a5和a2、 a4、a6分别为等边三角形；相邻的两个铰接点较小的夹角Ga；
下平台的6个铰接点分布在一个半径为rb的圆周上，其中铰接点b1、b3、b5和b2、 b4、b6分别为等边三角形；相邻的两个铰接点较小的夹角Gb；
上下等边三角形布置相差180°；
上下平台的半径ra、rb和夹角Ga、Gb合理取值，确保相邻两根电动缸不平行；
三、非典型构型
每种类型都有多种机械构型，直杆型其它非典型构型如
上或下平台只有3个铰接点，简称3-3或3-6构型；
下铰接不在一个水平面上，或者不在一个分布圆上；
四、摇臂6-6
每种类型都有多种机械构型，摇臂型典型构型
可以转换到典型直杆型平台；
摇臂回转中心平行、非平行布置
摇臂单臂、双臂，取决于负载大小等等；
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此文关键字：六自由度,6DOF
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