气动肌肉运动模拟控制平台装置及位姿控制方法

摘要

本发明公开了一种气动肌肉运动模拟控制平台装置及位姿控制方法。运动平台通过三根结构完全相同的气动肌肉与一个中心支柱和固定平台连接，三根气动肌肉与运动平台和固定平台均用铰链连接，且铰接点沿圆周方向均匀分布。中心支柱与固定平台刚性连接，与运动平台通过中心圆球铰连接，且铰接点位于运动平台中心，使运动平台具有二个转动自由度。该运动模拟控制平台的控制系统主要由输入转换模块、控制器和输出驱动放大模块组成。通过实时采集气动肌肉的伸缩长度和压力，根据运动模拟的控制要求和控制算法，由控制器发出指令给气动执行阀组件，调节相应气动肌肉的压力，最终达到平台的预期位姿，从而实现各种运动模拟要求。

主权项

1.一种气动肌肉运动模拟控制平台装置，其特征在于：主要包括三根气动肌肉(4)、中心支柱(3)、固定平台(5)、运动平台(1)、基座(6)、气动三联件(14)、气动执行阀组件(7)、二个位移传感器(9)、三个压力传感器(8)、输入转换模块(12)、控制器(11)和输出驱动放大模块(10)；三根气动肌肉(4)与运动平台(1)和固定平台(5)均用铰链(2)连接，且铰接点在运动平台(1)和固定平台(5)上沿圆周方向均匀分布，中心支柱(3)与固定平台(5)中心刚性连接，而与运动平台(1)中心通过中心圆球铰(13)连接；固定平台(5)与基座(6)通过带螺纹的固定平台支撑(15)刚性连接；气源通过气源连接软管(19)与气动三联件(14)相连，气动三联件(14)的输出端通过气动执行阀组件的进气软管(17)分别与三组气动执行阀组件(7)的进气口相连，三组气动执行阀组件(7)的出气口通过气动肌肉的进气软管(18)分别与气动肌肉(4)相连；三组气动执行阀组件(7)的控制端口与输出驱动放大模块(10)的输出端口电连接，输出驱动放大模块(10)的输入端口与控制器(11)的输出端口总线连接；二个位移传感器(9)分别与气动肌肉(4)在气动肌肉(4)的伸缩方向上平行连接，三个压力传感器(8)的压力检测端口分别连在各自气动肌肉(4)的进气口处，二个位移传感器(9)和三个压力传感器(8)的信号输出端口分别与输入转换模块(12)的输入端口电连接，输入转换模块(12)的输出端口与控制器(11)的输入端口总线连接。