专利名称：基于并联六自由度平台的广义加载系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及加载系统，特别是涉及一种基于并联六自由度平台的广义加载系统。
背景技术：
目前的加载系统、负载仿真系统基本上是单自由度液压缸或液压马达加载，并且由于结构的原因，虽然采取了多种补偿方法，但都未能从根本上消除多余力。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于并联六自由度平台的广义加载系统，为多自由度力和力矩复合加载系统提供了一种紧凑的、理想的集成方案。
本发明采用的技术方案是包括包括基于由加载机构固定平台、关节铰链、六套并联的线性执行器和加载机构活动平台组成的并联六自由度机构的广义加载机构。加载机构固定平台安装在地面上或其它固定平面上，加载机构活动平台上面装有一套六维力传感器，六维力传感器的另一面与加载连接机构连接，在支撑框架顶部下方与加载连接机构同轴安装被加载对象固定机构，支撑框架安装在地面上或其它固定平面上。
广义力也称空间作用力，可分解成沿坐标X、Y、Z轴的力Fx、Fy、Fz和绕X、Y、Z轴的力矩τx、τy、τz。本发明利用并联六自由度电液伺服机构输出广义力对承载对象进行多自由度力和力矩同时加载，而且在输出给定的广义力的同时，对加载并联六自由度机构的位姿进行高精度的伺服控制，可实现精确的同步加载。
本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是本发明加载机构采用并联六自由度机构，可实现广义加载，为多自由度力和力矩复合加载系统提供了一种紧凑的、理想的集成方案，并且可以更好的解决多余力问题，是对传统加载系统的突破。并且由于并联六自由度机构具有输出力大、机构刚度好、控制精度高、响应快等特点，使得本发明具有更好的控制性能指标，可获得更佳的试验效果。可广泛应用于空中对接机构综合试验，壳体、各类零件和材料的综合疲劳试验以及负载仿真器中，对推动我国高性能的复合负载仿真器、材料试验机等装备研制具有重要实际价值。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
附图是本发明的结构原理图。
具体实施例方式
如附图所示，本发明包括基于由加载机构固定平台7、关节铰链8、六套并联的线性执行器6和加载机构活动平台9组成的并联六自由度机构的广义加载机构5。加载机构固定平台7安装在地面上或其它固定平面上，加载机构活动平台9上面装有一套六维力传感器4，六维力传感器4的另一面与加载连接机构3连接，在支撑框架1顶部下方与加载连接机构3同轴安装被加载对象固定机构2，支撑框架1安装在地面上或其它固定平面上。
本发明的工作原理如下本发明通过被加载对象固定机构2将被加载对象10固定在支撑框架1上，广义加载机构5上用关节铰链8并联安装的六套线性执行器6驱动加载机构活动平台9运动到与被加载对象10的承载作用面相适应的位姿，将被加载对象10的承载作用面与加载连接机构3连接，六套线性执行器6并联驱动加载机构活动平台9，输出广义力。广义加载机构5可在保持加载机构活动平台9为任意位姿时对被加载对象进行广义加载，而且可以在输出给定的广义力的同时，对加载机构活动平台9的位姿进行高精度的伺服控制，精确跟随被加载对象10的运动，实现动态同步加载。安装在加载机构活动平台9上的六维力传感器4检测广义加载机构5施加在被加载对象10上的广义力，进行力伺服控制。并且在加载机构活动平台9上安装姿态传感器以构成位姿大闭环，实现对被加载对象10的同步加载。静态加载时，根据需要指定加载机构活动平台9运动到某一位姿状态，然后输出给定的广义力对被加载对象10进行加载试验；动态同步加载时，被加载对象10主动运动，加载机构活动平台9精确跟随被加载对象10运动，同时输出广义力，进行加载。
权利要求
1.一种基于并联六自由度机构的广义加载系统，包括基于由加载机构固定平台(7)、关节铰链(8)、六套并联的线性执行器(6)和加载机构活动平台(9)组成的并联六自由度机构的广义加载机构(5)；其特征在于加载机构固定平台(7)安装在地面上或其它固定平面上，加载机构活动平台(9)上面装有一套六维力传感器(4)，六维力传感器(4)的另一面与加载连接机构(3)连接，在支撑框架(1)顶部下方与加载连接机构(3)同轴安装被加载对象固定机构(2)，支撑框架(1)安装在地面上或其它固定平面上。
全文摘要
本发明公开了一种基于并联六自由度平台的广义加载系统。包括基于由加载机构固定平台、关节铰链、六套并联的线性执行器和加载机构活动平台组成的并联六自由度机构的广义加载机构。加载机构固定平台安装在地面上或其它固定平面上，加载机构活动平台上面装有一套六维力传感器，六维力传感器的另一面与加载连接机构连接，在支撑框架顶部下方与加载连接机构同轴安装被加载对象固定机构，支撑框架安装在地面上或其它固定平面上。本发明为多自由度力和力矩复合加载系统提供了一种紧凑的、理想的集成方案，可广泛应用于空中对接机构综合试验，壳体、各类零件和材料的综合疲劳试验以及负载仿真器中。
文档编号F15B19/00GK1546875SQ20031010899
公开日2004年11月17日 申请日期2003年11月29日 优先权日2003年11月29日
发明者王宣银, 程佳, 贾光政, 刘荣 申请人:浙江大学