基于钢丝绳传动的位置控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种多电机同步控制系统，特别是一种基于钢丝绳传动的位置控制系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，常用的传动方式有正时皮带传动，链条传动、拉杆传动和钢丝绳传动。
[0003]与其它传动方式相比，钢丝绳传动具有轻质、高效、占用空间小的优点，因此利用钢丝绳传动来实现物体的精确位置控制具有重要的意义。
[0004]现有的钢丝绳传动主要用于矿井提升和飞机操纵系统。
[0005]在应用于矿井提升时，钢丝绳只受单向的拉力，且矿井提升对定位精度要求不高。
[0006]而在应用于飞机操纵系统时，钢丝绳传动利用两根钢丝绳，在往复式操纵过程中，两根钢丝绳分别受力，飞机操纵系统使用的钢丝绳传动同样对定位精度要求不高。这是由于钢丝绳在传动的过程中有较大的弹性，如果使用在往复运动精确位置控制系统中，会带来很大的回程误差，因此传统的钢丝绳传动很少用在往复运动精确位置控制的场合。
【发明内容】
[0007]在下文中给出关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0008]本申请的一个主要目的在于提供一种新的基于钢丝绳传动的位置控制系统，其可精确控制物体纵向和横向的位置。
[0009]根据本申请的一方面，一种基于钢丝绳传动的位置控制系统，包括纵向导轨、横向导轨、钢丝绳组和驱动装置；纵向导轨与横向导轨滑动连接；钢丝绳组与被控移动平台和驱动装置连接，用于基于驱动装置输出的驱动力带动被控移动平台沿纵向导轨移动。
[0010]本申请的基于钢丝绳传动的位置控制系统，通过多个电机的协同控制，使物体能够同时实现横向和纵向的精确位置控制。
[0011 ] 在本申请的一些实施例中，可通过控制钢丝绳上的预紧力来控制钢丝绳的刚度，使得在位置控制的过程中能够保证位置控制精度。电机的部分功率用来控制钢丝绳的预紧力，另一部分功率用来控制物体移动的位移。
[0012]本申请的基于钢丝绳传动的位置控制系统，通过将驱动部件从横梁和纵梁上分离出来，可以极大的减轻纵梁的总体质量，降低系统的驱动功率。
【附图说明】
[0013]参照下面结合附图对本申请实施例的说明，会更加容易地理解本申请的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本申请的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。
[0014]图1为本申请的一个实施例的基于钢丝绳传动的位置控制系统的示意性结构图；
[0015]图2为利用本申请实施例的基于钢丝绳传动的位置控制系统来控制被控移动平台移动到指定位置的一种应用场景的示意性流程图。
【具体实施方式】
[0016]下面参照附图来说明本申请的实施例。在本申请的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本申请无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
[0017]如图1所示，为本申请的一个实施例的基于钢丝绳传动的位置控制系统的示意性结构图。
[0018]在本实施例中，基于钢丝绳传动的位置控制系统包括纵向导轨10、横向导轨20、钢丝绳组30和驱动装置41-44。
[0019]其中，纵向导轨10与横向导轨20滑动连接。例如，在一些实现方式中，纵向导轨10可以通过固定在其上的滑块(图中未示出)与横向导轨20滑动连接。
[0020]钢丝绳组30与被控移动平台100和驱动装置41-44连接，用于基于驱动装置41-44输出的驱动力带动被控移动平台100沿纵向导轨10移动。
[0021]在一些实现方式中，钢丝绳组30还可以用于基于驱动装置41-44输出的驱动力带动纵向导轨10沿横向导轨20移动。
[0022]在这些实现方式中，被控移动平台100可以在钢丝绳组30的拉力作用下，沿着纵向导轨10上下移动。此外，被控移动平台100还可以与纵向导轨10作为一个整体，在钢丝绳组30的拉力作用下，沿着横向导轨20水平移动。
[0023]在一些实现方式中，驱动装置41-44可以包括第一纵向驱动单元41、42和第二纵向驱动单元43、44。
[0024]第一纵向驱动单元41、42可用于通过钢丝绳组30向被控移动平台100提供竖直向上的拉力。因此，在第一纵向驱动单元41、42的带动下，钢丝绳组30对被控移动平台100施加竖直向上的拉力，从而可使被控移动平台100沿着竖直方向向上运动。
[0025]第二纵向驱动单元43、44可用于通过钢丝绳组30向被控移动平台100提供竖直向下的拉力。因此，在第二纵向驱动单元43、44的带动下，钢丝绳组30对被控移动平台100施加竖直向下的拉力，从而可使被控移动平台100沿着竖直方向向下运动。
[0026]在一些可选方式中，驱动装置41-44还可以包括第一水平驱动单元41、43和第二水平驱动单元42、44。
[0027]第一水平驱动单元41、43可用于通过钢丝绳组30向纵向导轨10提供水平向左的拉力。因此，在第一水平驱动单元41、43的带动下，钢丝绳组30对纵向导轨10施加向左的拉力，使得纵向导轨10与被控移动平台100 —起，沿着横向导轨20水平向左移动。
[0028]第二水平驱动单元42、44可用于通过钢丝绳组30向纵向导轨10提供水平向右的拉力。因此，在第二水平驱动单元42、44的带动下，钢丝绳组30对纵向导轨10施加向右的拉力，使得纵向导轨10与被控移动平台100 —起，沿着横向导轨20水平向右移动。
[0029]在一些实现方式中，第一纵向驱动单元41、42可包括第一驱动组件41和第二驱动组件42。
[0030]其中，第一驱动组件41可包括第一滑轮411、第一驱动轮412和第一驱动电机413，第一驱动电机413包括第一输出轴414。
[0031]类似地，第二驱动组件42可包括第二滑轮421、第二驱动轮422和第二驱动电机423，第二驱动电机423包括第二输出轴424。
[0032]钢丝绳组30可包括平行的第一钢丝绳31和第二钢丝绳32。
[0033]第一钢丝绳31的上端经第一滑轮411与第一驱动轮412固连，第二钢丝绳32的上端经第二滑轮421与第二驱动轮422固连。
[0034]第一输出轴414与第一驱动轮412的轴心固连，用于带动第一驱动轮412旋转，第二输出轴424与第二驱动轮422的轴心固连，用于带动第二驱动轮422旋转。
[0035]类似地，第二纵向驱动单元43、44可包括第三驱动组件43和第四驱动组件44。
[0036]第三驱动组件43可包括第三滑轮431、第三驱动轮432和第三驱动电机433，第三驱动电机433包括第三输出轴434。
[0037]第四驱动组件44可包括第四滑轮441、第四驱动轮442和第四驱动电机443，第四驱动电机443可包括第四输出轴444。
[0038]第一钢丝绳31的下端可经第三滑轮431与第三驱动轮432固连，第二钢丝绳32的下端可经第四滑轮441与第四驱动轮442固连。
[0039]第三输出轴434与第三驱动轮432的轴心固连，用于带动第三驱动轮432旋转。第四输出轴444与第四驱动轮442的轴心固连，用于带动第四驱动轮442旋转。
[0040]这样一来，每条钢丝绳的上、下两端均连接至一驱动轮，并通过驱动电机带动其输出轴旋转，进而带动同轴的驱动轮旋转，从而向对应的每条钢丝绳产生拉力。
[0041]在一些实现方式中，第一水平驱动单元和第二水平驱动单元可以与第一垂直驱动单元和第二垂直驱动单元共用驱动组件。
[0042]例如，在一些可选方案中，第一水平驱动单元包括第一驱动组件41和第三驱动组件43。第二水平驱动单元可包括第二驱动组件42和第四驱动组件44。
[0043]也即是说，在这些实现方式中，可通过向每条钢丝绳31或32的上下两端同时施加向左的拉力或者向右的拉力，使得被控移动平台100连同纵向导轨10—起，沿着横向导轨20向左或者向右移动。
[0044]作为一种可选方案，纵向导轨10可包