基于SolidWorks Motion的六自由度平台运动仿真
                                               张〓铭1，贺乃宝2，宋〓伟2

                                       (1.江苏理工学院机械工程学院,江苏 常州〓213001)
                                     (2.江苏理工学院电气信息工程学院,江苏 常州〓213001)
为了更直观地了解六自由度平台的运动规律，根据高等空间机构学理论，建立了六自由度平台位置反解数学模型，利用SolidWorks构建了六自由度平台的三维实体模型，然后使用SolidWorks Motion模块对平台进行了运动仿真，仿真结果验证了理论分析的正确性和机构设计的合理性，对后续的轨迹规划和结构优化具有重要参考价值。
〖HT5H〗关键词：〖HT5K〗六自由度平台；SolidWorks Motion；运动仿真
〖HT5H〗〖STBZ〗〖WTBZ〗中图分类号：TH112〓〓〓文献标志码：A〓〓〓文章编号：2095-509X(2016)06-0036-04
〖HK〗

    相对于串联机构而言，六自由度平台作为并联机构，具有承载能力强、结构刚度好、运动精度高、位置反解简单等优点，已成为机器人领域的研究热点［1］。六自由度平台已经广泛应用于并联机床［2-3］、空间对接设备［4］、运动模拟器［5-6］、航空航海设备以及娱乐体验设备上。
传统的二维设计方法常会造成机构运动工作空间过小、零部件间结构尺寸干涉等问题，造成重复设计。机器人运动仿真是在产品开发阶段，了解机器人根据给定轨迹运动时所反映出的运动情况、运动学特性及综合性能，其仿真结果对机器人产品开发、轨迹规划及结构优化具有指导作用［7］。机器人仿真技术已被越来越多地应用于六自由度平台的研究中。研究人员借助于一些CAD/FEA软件以及数学软件，如SolidWorks、Pro/E、ADMAS、MATLAB等，对六自由度平台进行运动仿真分析［8-10］。〖HJ*5/9〗
本文旨在充分发挥SolidWorks中Motion插件的运动仿真功能，根据建立的平台反解模型以及给定的运动轨迹进行六自由度平台的仿真分析，验证机构设计的合理性和平台位置反解模型的正确性，为今后的结构优化及物理样机的搭建打下基础。

〖HT4"H〗〖STHZ〗1〓六自由度平台数学模型
〖HT5K〗〖STHZ〗1.1〓六自
〖LL〗〖HJ〗
承载负载；2）驱动杆，共6根，可以由电动缸或液压缸驱动；3）下平台，为机构的底座；4）铰链，可以是球铰或虎克铰，位于驱动杆两端，用于固定连接上下平台。六自由度平台通过6根驱动杆的伸缩来实现横移、纵移、升降、横滚、俯仰、偏航6个自由度的运动以及它们的组合运动。

〖HT5K〗〖STHZ〗1.2〓〖STBZ〗平台坐标系的建立及位置反解［11］〖HT5SS〗〖STBZ〗〖JP2〗
在上平台建立动坐标系R′（O′x′y′z′），在下平台建立静坐标系R（Oxyz），如图1所示。动坐标系与上平台一起运动。动、静坐标系的原点位于各六边形的几何中心。当上平台处于初始状态时，动坐标系的O′x′和O′y′轴分别与静坐标系的Ox和Oy轴平行，动坐标系的O′z′轴和静坐标系的Oz轴共线。
〖JP〗
〖TP03601.TIF，+70mm〗〖HT5”K〗〖JZ〗图1〓六自由度平台机构简图〖HT7〗〖HT5SS〗
〖FL)〗
〖CDF35mm〗〖HT6H〗
收稿日期:2016-01-25
作者简介：〖HTSS〗张铭（1990—），男，山东滕州人，江苏理工学院硕士研究生，主要研究方向为机器人控制与应用。




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