精密仪器设备的使用需考虑六自由度隔振问题,从研究弹性支撑方式下的六自由度振动方程出发,推导出了四点正交弹性支撑与四点径向斜交弹性支撑情况下的固有频率计算公式;利用Matlab/SimMechanics建立起了弹性支撑动力学仿真模型,在Simulink仿真环境下进行了模态仿真测试,仿真结果与理论推导所得的固有频率、模态吻合。

建立基于CCD图像处理的六自由度头部跟踪系统,对测量所得六自由度参量进行误差分析,发现误差主要由信标精度和六自由度之间互相依赖所造成。为降低由信标精度引起的初始误差,提出了系统初始误差修正方案,在初始状态下将各自由度归零,无须加工高精度的信标解决了系统初始误差问题。此外,提出各自由度参量独立提取方案,降低各参量之间的依赖程度,避免误差在各参量之间传递。实验结果表明,经过误差修正和算法改进后,六自由度的测量误差大大降低。在-30°~30°的方位角变化范围内,方位角α的标准差为0.94°,横滚角β和俯仰角γ在0°位置标准差分别为0.30°和0.02°,位置xo和yo在0cm位置标准差分别为0.94cm和0.01cm,位置zo在112.31cm位置标准差为0.28cm。

在分析车轮轮毂生产线技术需求的基础上,设计一种六自由度液压搬运机械手结构与控制系统,分析了液压系统的工作原理。为使液压缸的输出力最小,建立了液压缸输出力与结构参数的数学模型,并基于Matlab软件对机械手结构进行优化设计。最后对液压系统的关键部件进行了设计计算与分析,分析表明该液压系统完成了对机械手的伺服控制,满足汽车轮毂搬运要求,该研究为同类工业机器人液压系统的设计提供了参考。

为了解决液压伺服系统中存在负载干扰等的不确定因素对系统造成不稳定性的问题,以伺服系统中的六自由度液压运动平台试验样机为研究对象,通过对伺服系统动态响应特性进行分析的基础上,提出了动态压力输出补偿的鲁棒H∞控制策略,并进行了物理模型的AMESim仿真。研究结果表明该方法可在较大摄动的情况下获得好的鲁棒性,并且可以满足设计要求的响应频宽,从而保证平台运动的响应速度和精度。

应用MATLAB/Simulink对实验室研制的六自由度运动平台位置反解建模、仿真、分析,通过对上平台进行垂荡、纵荡、横荡、纵摇、横摇和艏摇六个自由度方向上的运动仿真分析,得到了六个液压缸的长度变化规律,更直观的了解了平台在不同运动情况下的运动规律。

为了解流体驱动管道机器人在流体输送管路中的运动稳定性,以悬浮体为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)软件对其运动进行仿真,通过欧拉角、角速度、线速度、受力和力矩等参数随时间的变化规律分析其稳定性。计算结果表明,悬浮体在转弯过程中稳定性最差,而在整个运动过程,悬浮体所受力和力矩值较小,且欧拉角变化频率低于3 Hz,有利于运动过程中姿态的控制及环境数据采集。由平移和转动运动形式分析可得,悬浮体的运动稳定性由好到差的顺序为:平移:x>z>y,在弯头区:入弯前>出弯后>弯头;转动:z>y>x,在弯头区:入弯前>出弯后>弯头。

为适应舰船分段与基准总段拼装焊接工艺的发展要求研制出了六自由度船台合拢自动对中系统.它是典型的机电液一体化产品.现对其组成、六自由度调整技术、工作原理、液压系统等作一简要介绍.

采用六自由度运动平台模拟船舶的运动在其上部安装六自由度Stewart平台作为减摇装置将船舶运动平台的位姿实时反馈到Stewart减摇平台的控制系统中通过减摇控制算法获得减摇平台的控制信号对Stewart减摇平台进行同步控制实验结果证明减摇效果非常有效理论上可以达到静止的效果。

采用两套六自由度Stewart平台构建一个主动减振减摇试验系统，下部的平台用于模拟所发生的振动（称为运动模拟平台）；上部平台为减振平台，主要通过主动控制的方法减少下部运动模拟平台对减振平台上表面的影响，实现减振平台上表面的精确控制。

针对六自由度液压振动试验系统以微处理器和FPGA为运算控制单元采用集成电路芯片实现LVDT调理电路和压控电流源电路实现了多通道双闭环PID控制。实验结果表明：所设计的控制器可以实现油源的远程监控具备参数设置、状态监视、安全保护和报警、复位等功能可以较好地满足多维振动试验的控制要求并且具有二级阀、三级阀和液压作动器的参数记录功能有利于设备故障预判和寿命评估。