BLDC驱动的五自由度并联机器人运动控制设计与实现

本文主要探讨了基于BLDC（无刷直流电机）的新型五自由度并联机器人的运动控制技术。并联机构作为一种高效的机械系统，其特点是驱动设备固定，能提供高速、高精度的运动，同时具有良好的刚度、免受关节误差累积影响以及易于位置反解的优点。相比于常见的6自由度并联机器人，少自由度机器人（如本文提到的5自由度）在特定应用场景中更具成本效益和结构紧凑性。 文章首先介绍了并联机构的基本概念和优势，指出了2到5自由度并联机器人在实际需求中的适用性。在本文的研究中，焦点在于一款5自由度并联推拿机器人，它通过球副、转动副和电动推杆实现五度空间的运动。推拿机器人中，四个电动推杆和一个转动副作为主动输入，决定了动平台相对于静平台的运动，允许进行三维空间的移动和旋转。 控制器的设计是关键技术之一，硬件部分主要包括微机、PCI总线控制卡和数据采集卡，这些构成了核心的控制系统。微机负责处理控制运算，通过定时中断的方式与控制卡交互，提供精确的控制信号。控制卡则具有5路D/A输出接口，用于驱动BLDC电机，同时配备了位移传感器来监控各个关节的实际位置，确保运动的精确控制。 文章接下来可能会详细描述控制系统的工作原理，包括控制算法的设计、误差补偿机制、以及如何通过编程实现连续轨迹跟踪。此外，还可能涉及BLDC电机的选择、控制策略优化以及实际测试中的性能评估。通过这样的设计，新型五自由度并联机器人能够在推拿治疗等领域展现出高效、精准和经济的优势。