Динамическая модель платформы с 6-ю степенями подвижности

Abstract

В данной статье рассмотрены и проанализированы механизмы, построенные на принципах параллельной кинематики, предназначенные для выполнения различных технологических действий, с перемещением исполнительного органа по сложным пространственным траекториям. Механизмы с параллельными структурами обладают широкими возможностями для решения различных задач применения техники и технологий. Перспективными являются задачи, связанные с использованием в качестве подвижных оснований в различных симуляторах для получения навыков управления техникой (самолеты, автомобили, специализированная военная техника). Для проведения исследований кинематических и динамических характеристик разработан цифровой макет платформы – параметризованная 3D модель в CAD системе. Платформа представляет систему с шестью степенями подвижности, которые реализованы на основе механизма с параллельной структурой. Приведено описание динамической имитационной модели с шестью степенями подвижности, разработанной с помощью программной среды MSC Adams. Модель предназначена для проведения исследований на этапе проектно-конструкторских работ при разработке симуляторов различных транспортных средств. Выполнено тестирование разработанной динамической модели с целью реализации методики проведения исследований кинематических и динамических характеристик платформы на основе имитационного моделирования. Приведены результаты, определяющие возможности модели для определения динамических и силовых параметров в отдельных элементах платформы при заданных геометрических параметрах конструкции платформы. Методика исследования цифрового макета платформы путем имитационного моделирования заключалась в выполнении моделью принятых траекторий с учетом технических характеристик актуаторов. При этом фиксировались и обрабатывались определенные динамические показатели. В результате построены графики изменения скоростей и ускорений центра масс, а также силовых характеристик (сумма сил, приложенных к телу в шарнире) при выполнении соответствующих траекторий.