六軸平台機構設計與校正

Design and Calibration of 6DOF Parallel Mechanism

黃新桂(Hsin-Kuei Huang)

指導教授 ： 丁鏞

中原大學/工學院/機械工程研究所/碩士(2017年)

https://doi.org/10.6840/cycu201700796

摘要

本研究是參考具六自由度史都華平台的設計概念，採用簡易維修、且成本低廉的設計製作方式，以能達到高精度與多方向定位為目標。所設計製作之並聯式六軸平台機構，其結構為可動板與固定板，上下板件之間使用了六具重複精度高的線性致動器機構，另外其接頭的配置，分別是上方用六組球接頭機構，以及下方用六組萬向接頭機構，透過各組線性致動器不同長度的伸長量配合，予可動板能夠穩定的操作達成不同位置或角度的變換。
針對組裝後的六軸平台機構，幾何精度檢測校正的方法，是參照ISO230-1的國際規範，使用三次元量測儀與槓桿式千分錶、花崗岩角規和花崗岩直規等量具。其檢測的項目包括重覆精度與直線精度，以驗證本文所設計平台的精準度，經實驗測試與驗證可達到符合預期之微米等級。

關鍵字

史都華平台 ； 六軸平台 ； 三次元量測儀 ； 校正

並列摘要

This study refers to the general design concept of 6DOF Stewart platform to build a low-cost and easy-maintenance high-precision multiple-degree positioning system. The developed six-axis parallel platform is constructed with movable and fixed architecture. There are six identical and precise linear actuators mounted between the top and the bottom platforms, and six spherical joints employed on the top and another six universal ones employed on the bottom. With appropriate extension of each linear actuator, the movable platform can operate steadily and reach various position and orientation.
The geometric measurement accuracy and calibration is carried out by using the combination of Coordinate Measuring Machine, lever dial indicator, Granite Tri-square Master, and Granite Straight Edge Master, which also refers to the international standard of ISO230-1 method. The measurement method includes the repeatability accuracy and linear accuracy in order to ensure the precision of the platform. Via miscellaneous experimental tests, the platform is verified can achieve the target of micrometer positioning as expected.

並列關鍵字

Stewart Platform ； Six-axis Platform ； Coordinate Measuring Machine ； Calibration

參考文獻

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