带容错和纠错功能的并联机器人装置及其容错和纠错方法

摘要

该发明属于一种带容错和纠错功能的并联机器人装置及容错和纠错方法。装置包括动平台、固定平台及其驱动腿，串接有位移传感器和张紧弹簧的柔索，传动系统，含FPGA的控制系统；而容错和纠错方法包括状态监测与故障诊断、故障定位及故障传感器的容错和纠错。该发明由于在动平台与固定平台中心之间增设了带传感器和张紧弹簧的柔索，并在控制系统中采用FPGA控制器；因而具有对驱动腿传感器故障可进行在线重构和自维修，且重构时间短，速度快，系统的重构和自维修效率高，可确保机器人在驱动腿传感器发生故障时能正常工作，从而有效提高了并联机器人的工作效率及工作和运行的安全性、可靠性，可避免因驱动腿传感器突发性故障造成重大损失等特点。

主权项

一种带容错和纠错功能的并联机器人装置，包括动平台、固定平台及将两平台活动连接以形成并联闭环结构的四条驱动腿，其中两个驱动腿各含有两个单自由度运动副、一个球铰链，另外两个驱动腿各含有一个单自由度运动副和两个球铰链或一个球铰链和一个虎克铰，设于各驱动腿上的含传感器、伺服驱动器、伺服电机在内的传动系统，以及与各传动系统连接以控制机器人运动的控制系统，关键在于在动平台中心与固定平台的中心之间还设有一条柔索，在与固定平台连接点外侧的该柔索上、还串接有用于监测两中心之间距离变化的位移传感器和使柔索呈张紧状态的弹簧，而控制系统则为含现场可编程门阵列逻辑控制器的控制系统；柔索的一端与动平台中心固定，另一端则与固定平台的中心可相对滑动式连接、并在连接点外侧的柔索上串接位移传感器和张紧弹簧后再紧固于固定平台上，该位移传感器还通过信号线与控制器连接、以传送监测信息。