旋转柔性关节系统由旋转柔性关节模块和旋转伺服基础单元组成，可用来作为机器人或宇宙飞船建立柔性关节模型研究的理想实验平台。旋转柔性关节系统采用传感器测量关节偏移，可用来解决大齿轮的机器人关节在变速箱中遇到的控制问题。
本实验系统也可用于振动分析和共振上的研究。学生可通过使用该实验系统从而学习如何使用状态空间建模和设计一个极点反馈控制器。
工作原理
旋转柔性关节模块安装在旋转伺服基础单元SRV02上。旋转柔性关节模块包括一个安装在活动关节上并连接两个相同弹簧的刚性梁，活动关节由一个直流电机驱动进行旋转，并使用传感器测量关节的偏转。
传感器轴与电机轴对齐。刚性杆的一端安装在传感器轴上。连杆的转动可由两个固定在固体框架上的拉伸弹簧产生一种仪器柔性接头而抵消。弹簧固定点可调到三个地点，从而获得各种刚度常数。系统提供的三种类型的弹簧可产生9种可能的刚度值。这个关节长度可调，从而允许惯性的变化。
系统组成 ：
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组件
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描述 |
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设备 |
旋转伺服基础单元(SRV02)
柔性关节模块 |
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控制器设计环境
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基于MATLAB/Simulink的QUARC软件 基于LabVIEW的Q-RCP Toolkit软件 |
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文件资料
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ABET标准的教师和学生手册
用户手册 |
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实时运行环境
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Microsoft Windows®或 NI Compact RIO、NI myRIO
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数据采集卡 |
Quanser Q2-USB、Q8-USB、QPIDe NI myRIO with Quanser Terminal Board NI Compact RIO with Quanser Q1-cRIO |
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功率放大器
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Quanser VoltPAQ-X1
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完整的动态模型
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Simulink预设控制器 |
实验课程：
建模课题 |
控制课题 |
拉格朗日乘数法建模 |
极点配置 |
| 状态空间表示 | 振动控制 |
| 参数估计 |
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模型验证 |
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特点：
- 高分辨率的编码器测量臂的偏转
- 高质量的铝底盘和精密制造的零件
- 负载长度可变并提供三种规格的弹簧
- 模块易于固定到SRV02
- 容易连接的线缆和连接器
- 完全兼容MATLAB/Simulink和LabVIEW
- 全面的系统模块文件以及MATLAB/Simulink和LabVIEW的参数设置
- 开放结构设计，用户可以自己设计控制器
设备参数:
设备尺寸（长×宽×高） |
10 cm × 8 cm × 5 cm |
主臂长度 |
29.8 cm |
负载臂长度 |
15.6 cm |
设备重量 |
0.3 kg |
主臂重量 |
0.064 kg |
负载臂重量 |
0.03 kg |
编码器分辨率 |
4096 counts/rev |
1#弹簧弹性 |
187 N/m |
2#弹簧弹性 |
313 N/m |
3#弹簧弹性 |
565 N/m |
沪公网安备 31011202011813号