六自由度（6DOF）平臺歷史及類型分析
文章出處：6dof 人氣：發表時間：2019-04-01 23:25
1947年由英國學者Dr. Eric Gough采用并聯機構（六自由度啟蒙）用于輪胎測試
1965年德國工程師D. Stewart將該機構模型化并建議用于飛行模擬器
后人合稱Gough-Stewart平臺，簡稱Stewart平臺
1978年澳大利亞學者Prof. K.H. Hunt提出將其用于并聯機器人，后來又發表串并聯機構對偶性論文, 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
三維空間的XYZ以及分別繞XYZ軸旋轉的ABC，面向坐標軸觀察逆時針方向旋轉為正；
X軸為前進方向，Y軸與行進方向水平垂直(X軸水平逆轉90°)，Z軸方向豎直向上，即右手坐標系，手心向上
繞X軸旋轉這里稱為A軸，一般習慣稱為α或Roll軸(橫滾、橫搖)
繞Y軸旋轉這里稱為B軸，一般習慣稱為β或Pitch軸(俯仰或縱滾、縱搖)
繞Z軸旋轉這里稱為C軸，一般習慣稱為γ或Yaw軸(航向、偏航)
一、常見3種類型
1、Linear Rod 直桿型，電動缸或液壓缸驅動，傳動剛度高，動態響應快，精度高，是6DOF Stewart平臺典型類型，也是科研中廣泛采用的類型；
2、Rotary Arm 搖臂型，搖臂連桿機構，適合于運動范圍較小，成本要求低的應用，如單人激情駕駛模擬等；
3、Rope Hanging 繩索型，由鋼絲繩牽引目標物體，活動范圍大，典型應用如FAST(500米直徑球面射電天文望遠鏡)的饋源艙定位運動、體育場空中攝像等大范圍移動等應用；
二、直桿6-6構型：
每種類型都有多種機械構型，直桿型典型構型，簡稱6-6構型
六自由度平臺由6根相同的電動缸、12副虎克鉸 Hooke’s joint、2個平臺基面構成；
上平臺的6個鉸接點分布在一個半徑為ra的圓周上，其中鉸接點a1、a3、a5和a2、 a4、a6分別為等邊三角形；相鄰的兩個鉸接點較小的夾角Ga；
下平臺的6個鉸接點分布在一個半徑為rb的圓周上，其中鉸接點b1、b3、b5和b2、 b4、b6分別為等邊三角形；相鄰的兩個鉸接點較小的夾角Gb；
上下等邊三角形布置相差180°；
上下平臺的半徑ra、rb和夾角Ga、Gb合理取值，確保相鄰兩根電動缸不平行；
三、非典型構型
每種類型都有多種機械構型，直桿型其它非典型構型如
上或下平臺只有3個鉸接點，簡稱3-3或3-6構型；
下鉸接不在一個水平面上，或者不在一個分布圓上；
四、搖臂6-6
每種類型都有多種機械構型，搖臂型典型構型
可以轉換到典型直桿型平臺；
搖臂回轉中心平行、非平行布置
搖臂單臂、雙臂，取決于負載大小等等；
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此文關鍵字：六自由度,6DOF
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