毕业设计（论文）-可折叠式双重驱动复合运动台系统设计

双重驱动复合运动台系统设计任务书学院：系级教学单位：学号学生姓名专业班级课题题目可折叠式双重驱动复合运动台系统设计来源(工程设计型、真实)主要内容确定机器人系统整体方案；包括机械本体结构方案，驱动方案；确定机器人零、部件参数，驱动系统参数；进行机器人三维实体设计，造型，仿真模拟；驱动部件选型，结构强度校核，系统工程图绘制。基本要求设计说明书60-70页；机器人整体装配图一张A0；零件图四张A1。性能参数运动半径：0.2m；运动频率：1Hz；最大速度：0.5m/s；最大加速度：8m/(s^2)；承重能力：50kg。参考资料徐灏，邱宣怀等编。机械设计手册，机械工业出版社；机器人设计图册。机械工业出版社；熊有伦等编。机器人技术基础，华中理工大学出版。周次1—4周5—8周9—12周13—16周17—18周应完成的内容查阅收集资料，提交开题报告（1千字，包括目标、方案和进度安排和文献综述）3千字外文翻译，节点考核。确定参数，结构设计（草图）。三维造型，仿真模拟，绘制图纸，审查图纸、中期考核。驱动元器件选型，结构强度校核。撰写论文，制作PPT，准备答辩。指导教师：系级教学单位审批：摘要卫星相机处于空间微振动环境，卫星的位姿变换、失稳和颤振都会导致成像质量的下降，因此设计开发能够补偿卫星姿态变化的多维调姿平台是空间相机平台发展的必然趋势。本文基于上述研究背景设计了一种折叠式卫星相机调姿平台，并对其开展了机构分析，动力学，性能评价等方面的研究。结合当前卫星相机所面临的成像质量问题，分别对在轨运行卫星的运动特征和卫星相机平台的运动补偿方式进行了分析，通过分析卫星相机对调姿平台的需求，进而提出卫星相机调姿平台的设计要求，为后续的研究工作指明方向。在此基础上，构造了一种折叠式六自由度并联调姿机构，进行机器人三维实体设计，并对其位置、速度和加速度进行了分析。关键词:折叠式并联机构;调姿隔振平台;双重驱动;动力学AbstractSatellitecameraisinspacemicro-vibrationenvironment,positionandposturetransform,destabilizationandflutterofsatellitewillleadtodeteriorationinimagequalityofcamera.Therefore,multidimensionalattitudeadjustmentplatformdesignedanddevelopedtocompensateforposechangeofsatelliteisinevitabletrendoftheevolutionofspacecameraplatform.Basedontheabove-mentionedstudybackground,thispaperpresentedafoldingplatformforsatelliteposeregulationoftheSatellitecamera,anditsmechanisms,kinematicsanddynamicsofnon-inertialcoordinates,performanceevaluationwereanalyzed.Inthecontextofthecurrentimagequalityproblemsfacingthesatellitecamera,themotioncharacteristicsofthesatelliteinorbitandthemotioncompensationmethodofsatellitecameraplatformwereinvestigated,andthenthedesigndemandsforsatellitecameraattitudeadjustmentplatformwereproposedaftertheinsightintotherequirementsofsatellitecameraattitudeadjustmentplatform,whichspecifiedthedirectionofsubsequentstudies.Onthisbasis,akindoffoldingsixDOFparalleladjustingandattitudemechanismisconstructed,therobot3Dsolidisdesigned,anditsposition,velocityandaccelerationareanalyzed.Keywords:foldingmechanism;adjustableattitudeandvibrationisolationplatform;dualdriver;dynamics目录第1章绪论 61.1引言 61.2国内外相关技术及研究现状 71.2.1卫星遥感成像技术研究现状分析 71.2.2国内外并联调姿机构研究现状 71.3课题研究的意义 12第2章卫星相机调姿平台设计需求分析 142.1引言 142.2在轨卫星运动特征分析 142.3卫星相机调姿平台设计需求 152.4本章小结 17第3章双重驱动复合运动台系统设计 183.1引言 183.2机构设计 183.3自由度分析 19第四章电动缸及直线电机的选定 204.1电机的选型 204.1.1步进电机与伺服电机的确定 204.1.2伺服电机工作原理 214.1.3电机的计算 22 234.2滚珠丝杠的计算 234.3电动缸特征 244.4直线电机选用特征 26第五章运动台各零件部分的设计 295.1运动台上平台的设计 295.2支链的设计 305.2.1球副的设计 305.2.2转动副设计 335.3底座的设计 37结论 39参考文献 40致谢 41绪论1.1引言任何一门科学和技术的形成与发展，总是和时代的发展和要求相一致，不可能超越时代，遥感技术当然也不例外。它的形成是与传感技术、宇航技术、通讯技术以及电子计算机技术的发展相联系，与军事侦察、环境监测、资源开发利用和全球变化的需要相适应的。20世纪50年代以来，随着科学技术的发展。在普通照相机和飞机的基础上，一些新的信息探测系统相继出现。人类观测电磁辐射的能力从可见光扩展到了紫外、红外、微波等，对目标物信息的收集方式从摄影到非摄影；资料由像片到数据(非图像)；平台由汽车、飞机发展到了卫星、火箭；应用研究从军事、测绘领域扩展到了农、林、水、气象、地质、地理、环境和工程等部门。这就需要引进一个新的术语，以便概括这种信息探测系统及其过程。1960年美国学者伊林L．布鲁伊特(EvelynL．．Pruitt)提出“遥感”这一科学术语，1962年在美国密执安大学召开的国际环境科学遥感讨论会上，这一名词被正式通过，从此就标志着遥感这门新学科的形成。随着遥感卫星和遥感应用技术的迅猛发展，人们对卫星相机几何分辨率的要求越来越高。根据美国航宇局报告，当地面分辨率为lm时，就可以发现卡车，确认跑道上的飞机类型、监视敌方战略部队的调动，因此世界上许多国家纷纷研制高分辨率对地观测卫星。而对于在轨运行的卫星而言，由于太阳翼的驱动、动量轮的转动、轨控和姿控动作等因素，振动是必然存在的，而这些振动将会直接影响卫星上搭载的高精度设备的指向精度以及数据质量，其中及其微小的扰动都可能对相机的成像产生巨大的影响，空间相机仅仅受到10微弧度的干扰就会造成地面上500千米的距离误差，因此开展空间卫星相机精确指向、稳定追踪技术的研究具有重要意义。1.2国内外相关技术及研究现状1.2.1卫星遥感成像技术研究现状分析1998年美国副总统戈尔从战略高度提出了空间信息技术综合应用的重大目标之——“数字地球”的构想，将空间信息技术向全民化、产业化发展的目标推进了一步。随着国家和地区空间信息基础设施的建立和完善，分布式数据库的发展与成熟，以及高性能计算、联网处理能力的提高，美国和西方七国集团已把空间信息技术列为从工业化向信息化过渡，实现全球信息社会(GlobalInformationSociety，GIS)的一个重要高新技术应用产业。我国经过“八五”，“九五”的攻关研究，RS、GIS和GPS的综合配套发展能力开始形成，为3S走向实用奠定了基础。在应用方面，3S技术已在国家的经济建设中，尤其在重大自然灾害监测与评估和资源调查等方面，为国家领导人和各级政府部门提供了大量科学的宏观辅助决策信息，产生了巨大的社会效益。1.2.2国内外并联调姿机构研究现状1965年，英国高级工程师Stewart发表了《一个具有六个自由度的平台》的文章在工程界引起轰动，人们很快注意到了这种机构具备很多优点，如输出精度高、结构刚性好、承载能力强、便于控制、部件简单等等。时到今日，很多人把这种机构称为Stewart机构。如图1.1所示，Stewart机构是最典型的并联机器人机构，简称并联机构，又称多环路机构。1978年澳大利亚机构学教授Hunt提出可以将并联机构作为机器人机构r>>;随后，Maccallion和Pham.D.T首次将该机构按操作器设计，成功的将Stewart机构用于装配生产线，标志着真正意义上的并联机器人的诞生，从此推动了并联机器人发展的历史。此后有众多的研究工作者展开了对并联机器人的研究，取得了大量的研究成果。相对于串联机器人来说并联机器人具有以下优点〔:l]:①与串联机构相比，刚度大，结构稳定;②承载能力强;③精度高;④运动惯性小;⑤在位置求解上，串联机构正解容易，反解困难，而并联机器人正解困难反解容易。由于并联机器人的在线实时计算是要求计算反解的，这对串联机构十分不利，而并联机构却容易实现。串、并联机构的优缺点恰好相反，称为串并联的“对偶关系”，由于对偶关系的存在，并联机器人弥补了串联机器人的不足，因而扩大了整个机器人的应用领域。并联机构由最初的Stewart平台不断发展，到今天己形成了一个庞大的体系。近年来，随着应用的深入和研究手段的加强，并联机构的分析研究已经成为机构学者的热门课题。各国机构学者争相在各类刊物上发表文章。他们的研究从低级机构到高级机构，不断深入。并联机构最常见的机构是6自由度的Stewart平台，这种机构最早是用来作为轮胎的实验装置和飞行模拟器。Gough在1947年用并联机构制作了轮胎实验机，这差不多是并联机构的最早应用。1965年Stewart发表论文，建议用并联机构作为飞行模拟器，还建议将并联机构用于研磨机。J.Tindale建议该形式的结构用于矿山开采机械和海上钻井平台。Hunt教授在1978年提出采用六自由度的并联机构作为机器人的操作手。1979年McCallion等人首次设计出了在小型计算机控制下，在精密装配中完成校准任务的并联机器人。从此真正拉开了并联机器人研究的序幕，越来越多的学者投入到并联机器人的研究中，90年代以来并联机器人成为持续至今的研究热点。目前，并联机器人在包括航天、航空、航海、机电工业、微机电系统及医疗器械等方面都有十分重要的应用。在应用上它与串联机器人呈互补关系，从而扩大了机器人的应用领域，已成为一个很有意义的研究方向。国内外已研制了许多各式各样的并联型调姿机构，它们机构各异，用途不一。下面介绍几种比较有代表性的并联调姿机构。当前，NASA,ESA等许多国外航天机构，己经投资基于并联Stewart机构的指向平台技术研究，并实现了工程应用。喷气推进实验室JPL最先设计出6自由度主动隔振Stewart平台，应用在空间析架结构上隔离扰动源，特别是各种转子设备产生的扰动。布鲁塞尔自由大学研制了用来抑制空间大型析架结构振动的隔振并联平台，如图1-1所示。哈勃望远镜采用了Stewart平台对反作用飞轮进行6自由度被动隔振，同时对太阳帆板加阻尼环，减少帆板扰动对姿态抖振的影响，詹姆斯·韦伯太空望远镜((JWST)也对四个连接杆设计了粘滞阻尼层，减少卫星本体产生的微小扰动。美国弹道防御组织针对红外望远镜设计了振动隔离抑制系统VISS用来隔离卫星本体及斯特林制冷机的扰动，海军实验室设计了两种主动隔振及定向操作平台，采用误差LMS算法进行隔振，欧空局设计了主动隔振系统MAIS，在SOHz-SOOHz频带内对敏感光学设备进行主动隔振，CSA公司也设计了几种驱动类型的Stewart主动隔振平台，洛克希德·马丁公司，进一步改进了设计，应用在敏感光学设备的发射。由美国加州理工学院喷气推进实验室JPL提出，华盛顿大学与Hoodtechnology公司联合研制了六轴主动隔振平台，如图1-2所示，它是一种支腿之间相互垂直的隔振装置，用于隔离卫星动量轮的振动。美国陆军工程公司与JPL合作研制了适合高低温及真空环境的精确指向平台H1。它沿三个轴向的线位移为31-37mm。图1-1ULB隔振并联平台图图1-2HT/UW六轴主动隔振平台ESA研制了位于国际空间站上的精确指向平台。该并联平台的下平台与空间站主结构相连，上平台与大气观测仪器SAGEIII相连，空间站在轨运行期间，该平台带动大气观测仪器SAGEIII实现对地心的精确对准，满足SAGEIII的观测要求。美国海军研究生院研制成功的并联平台样机，用来实现光学有效载荷的精确定位。与一般指向平台所不同的是，它不是通过测量6条腿的长度来间接控制有效载荷的位姿，而是通过布置在有效载荷上的位姿传感器直接控制，所以，控制精度更高。在动态跟踪过程中，通过并联平台的作用，扰动降低了20dBo为了降低航天器振动对光学成像仪器性能造成的影响，美国空军实验室AFRL开发了超静隔离技术实验系统SUITE，对SHz-250Hz的振动进行抑制。SUITE试验中使用的并联平台没有指向能力，仅用来隔振。装有此设备的卫星于1990年进行了首飞试验，并取得了圆满成功。Honeywell公司研制了ELVIS隔振平台如图1-3所示，实现了整星隔振的主被动一体化控制。此隔振装置基于并联机构，在轴向和侧向具有良好的隔振性能。MoogCSA公司开发了具有六个自由度的Hexapods调姿隔振装置如图1-4所示，该装置具有较高负载能力，可调节的刚度系数。具有真空适应性的Hexpod}l3}曾经被使用在JamesWeb空间望远镜上实现精确调姿。图1-3ELVIS主/被动一体化隔振装置图1-4Hexapods精确调姿平台美国csA工程公司研发了多种主动减振及定向平台，比如基于压电陶瓷作动的平台，其结构及各种参数类似于超静试验平台SUITE。此外CSA公司还研制了光学精确定向系统，定向和保持平台PH-1平台等。怀俄明州大学J.McInroy在Stewart平台研究方面也非常活跃，其研发的用于主被动混合减振和精确定向Stewart平台，采用了音圈软作动器，具体结构与JPL的不同之处是在每一个主动杆上增加了卸载弹簧。此外，美国研发了弹道导弹照相指向系统，它有3个自由度，可以仿真角振动带宽。北京航空航天大学研制了大行程Hexapod平台，它采用6-UPS并联机构构型，由上下平台、作动器、上下平面铰链组成，是具有6个自由度的主动隔振平台。选用直线电机作为作动器来实现大行程的主动控制元件，采用自适应逆振动控制算法来实现隔振，取得了良好的主动隔振效果。1.3课题研究的意义随着人类对外太空的不断探索以及我国航空、航天技术的不断发展，我国各种航天器如通讯卫星、资源卫星、侦察卫星越来越多，而且成功发射了神舟系列飞船以及天宫一号空间站。航天器在轨运行过程中，由于各种剩余外力的存在，使其并不是处于自由漂移状态，例如，舱段分离和交会对接、轨控和姿控动作、宇航员活动、航天器自身及其有效载荷动作引起的微小振动、大气阻力和太阳光压，均会导致航天器产生姿态偏差，最终影响航天器上搭载的高精度设备的指向精度以及数据质量。空间卫星相机调姿平台的作用就是通过一套在线检测、实时伺服运动补偿机构系统来隔离相机所受姿态扰动的影响，为卫星相机对地图像采集的成像质量提供保障。可实现姿态调整的相机平台多为二、三轴的串联转动平台，主要用于小型相机等姿态调节以实现定向拍摄。随着航天器的发展，其上所载的CCD像机数量不断增加，质量不断提高，而空间卫星相机的调姿平台是提高其成像质量的重要设备，由于卫星相机分辨率的不断提高，使其惯量不断增加，即使在微重力的太空环境下，基于串联机构的调姿平台，由于其承载能力差且转轴固定逐渐难以满足需求。而具有较大刚度和承载能力的并联调姿平台将成为新型空间相机调姿平台的主要发展方向。综上所述，设计开发能补偿卫星姿态变化的多维调姿平台己成为当前进一步提高空间相机对地观测精度、增强航天实力的关键技术，是空间相机平台发展的必然趋势。卫星相机调姿平台设计需求分析2.1引言卫星搭载空间相机的姿态在运行过程中将受到各种非引力因素的影响，如在轨卫星的姿态转换、地球自转、整星的规律振动、随机振动、卫星调姿发动机和相机工作所引起的振动等。这些因素难以避免地使空间相机与观测目标在曝光时间内产生相对移动，从而导致像移的发生。为了消除像移现象、提高成像精度和质量，有必要在卫星与空间相机间安装一个精确的运动补偿机构，来减小星体姿态变化及振动对成像造成的影响。并联机构相对于串联机构具有刚度大、承载能力强、运动惯性小、累计误差小、响应速度快、易于实现多轴祸合运动的特点，因而被广泛应用于飞机、舰船、汽车等的运动模拟。以六自由度的Stewart并联平台为代表的几类传统机构也口益在航天对接、空间精确指向等方面得到应用。而近些年随着并联机器人机构理论研究的深入，使得开发研制适宜于空间复杂环境、具有多维精确调姿能力的新型多自由度并联机器人成为可能。2.2在轨卫星运动特征分析卫星在轨运行时需要通过其搭载的反推力喷气咀、磁力矩器和反作用飞轮等姿控装置对其进行变轨、调姿等姿态控制。通常采用质心平动坐标系、体坐标系和轨道坐标系来描述在轨卫星的姿态运动，如图2-1所示。其中，质心平动坐标系s-xsyszs建立在卫星质心处，并只随卫星以速度Y沿轨道运动，sxs指向卫星前进方向，szs指向轨道中心;轨道坐标系E-XYZ固定在卫星轨道上，EXY平面与卫星轨道相切并垂直于轨道平面，EX轴指向卫星运行方向，EZ轴指向轨道中心方向，初始时刻其原点与卫星质心重合;体坐标系a-xayaza固连在卫星质心处，其axaya平面与轨道相切并垂直于轨道平面，axa指向卫星前进方向，并与轨道相切，axa指向轨道中心。通常将卫星绕axa轴的转动称为滚转、绕aya轴的转动称为俯仰、绕aza轴的转动称为偏航，将沿axa,aya,,aza轴的移动分别称为进退、横移和升沉，如图2-2所示。图2-1轨道卫星坐标系图2-2卫星在轨运动形式2.3卫星相机调姿平台设计需求卫星相机处于空间微振动环境，卫星的姿态变换、失稳和颤振都会导致图像的像移，因此对卫星相机的姿态控制具有重要的意义。目前，卫星平台颤振的特性多是根据经验模型和参考数据得到。平台颤振产生的原因可以分为两大类:空间环境干扰和自身机械运作。两者之间存在着一定的因果关系，密不可分。空间环境的干扰，例如高层大气阻力、太阳风之类导致卫星运行轨道衰减，运行姿态变化，就需要卫星上的调姿机构来维持卫星运行姿态。这一个动态的过程就破坏了卫星平台原有的稳定。除此之外，还有卫星上的载荷在工作时引入的颤振也是不可避免的。目前从国际上来看，欧空局在OLYMPUS卫星进行了微振动环境评测，在卫星上用三个彼此正交的微加速计对振动进行测量，发现其振动频谱基本集中在200Hz以下。美国宇航局/戈达德航天中心(NASA/GSFC)提供了LANDSAT4在轨测量的振动数据，从中可以看出，太阳能电池阵列驱动会在1Hz处产生约为100rad的振动，而卫星上的反作用轮基波和二次谐波将分别产生频率为100Hz和200Hz，振幅为4rad和0.6rad的振动。连续振动功率谱以及三个谐波振动分量构建了整个扰动随机模型。高频颤振(超过200Hz)的振幅很小平台振动的能量主要集中在低频区。由NASA在2000年提供的关于国际空间站有限元分析的振动模型可以看出低于S}HZ的振动才会对载荷造成很大影响，并且随着卫星振动频率提高，其相应的幅值会有很大程度减小。我们可由此得出结论:卫星的颤振可分解为各类简单谐波的叠加;随着卫星振动频率提高，卫星颤振的幅度将显著减小。此外，还有国内平台研究部门经过数据分析，得出更为细致结论:卫星平台颤振在低频段0.1Hz-1Hz处，颤振幅度较大，当频率高于40Hz后，颤振幅度就变得很小。在低频段，由于平台颤振幅度大频率低，因此在卫星成像期间产生的像移多是单方向的，这样会使得成像期间颤振累积的像移量就比较大，从而对成像的影响就比较严重。而在高频段，卫星平台颤振幅度小频率高，在成像期间产生的像移方向会有变化，因此成像期间像移的累积量反而会较小，对成像质量的影响没有低频颤振那么明显。TDI-CCD技术是目前新型的空间成像技术，它通过延迟积分的方法，能够对同一目标进行多次重复曝光，从而大大增加了灵敏度和分辨率。采用TDI-CCD器件作为焦平面探测器的卫星相机广泛应用在空间探测、航天遥感、微光夜视探测等领域。像移，因此对卫星相机的姿态控制具有重要的意义。目前，TDI-CCD卫星相机主要采用光学式补偿法和机械式补偿法对其像移进行补偿，光学式像移补偿法借助相机物镜前的回转反射镜或楔形镜改变光束的方向实现像移补偿，该方法难以消除在轨卫星的祸合运动引起的像移，且对反射镜速度控制精度要求较高;机械式像移补偿法利用机械机构在曝光时随影像运动方向移动感光介质，以补偿地球自转、卫星姿态变换和相机扫描引起的像移，但目前常用的补偿机构多为二、三轴串联转台，不适用于对存在转动和移动自由度祸合的负载进行位姿调整。同时，由于较大的空间占用率所带来的高成本、高风险，传统并联机构较低的可折叠性大大限制了其在航空航天领域的应用。因此，研发具有高折叠性、多维调姿能力的新型像移补偿机构成为空间卫星相机实现高精度、实时像移补偿所急需解决的问题。为此，综合考虑上述因素，卫星相机调姿平台的设计需要满足以下要求:（1）能够实现对在轨卫星进退、横移、滚转、俯仰、偏航五种运动的多维祸合补偿;(2)刚度大、惯性小、承载能力强;(3)发射成本低、风险系数低、空间占用率低;(4)空间复杂环境下，易于实现高精度控制，运动学性能优良。2.4本章小结本章结合当前卫星相机所面临的成像质量问题，分别对在轨运行卫星的运动特征和卫星相机平台的运动补偿方式进行了分析，通过分析卫星相机对调姿平台的需求，提出了卫星相机调姿平台的设计要求，为后续的研究内容指明了方向。双重驱动复合运动台系统设计3.1引言机构的自由度计算、位置解分析以及工作空间求解等内容是机构学研究的最基本的任务，也是机构运动学分析、动力学分析和误差分析的基础。相对串联机构而言，具有多分支复杂结构的并联机构还存在着输入合理性问题。本章依据空间卫星相机调姿平台的需求设计了一种折叠式六自由度并联机构，对其进行了自由度、位置反解的分析。3.2机构设计基于本文第二章第四节中对卫星相机调姿平台的需求分析，本文设计了以下折叠式六自由度并联机构，其整体及各分支结构分别如图3-1所示。图3-1折叠式卫星相机调姿平台该并联机构由6个相同的分支组成，每个分支中包含一个由PRSS和RPR闭环子链。其中两支链中各转动副的轴线平行。将机构中的移动副作为驱动副，且把驱动电动缸的底座安装在下平台上，不仅减小了分支的惯量，还能够使机构折叠到较低的位置。分支中闭环子链的存在，增加了机构的整体刚度，提高了机构的承载能力，并改善了机构的力学性能。该机构不仅能够满足卫星相机调姿所需的五个自由度，同时沿z轴方向的移动自由度还能使机构从工作位置运动到折叠位置，以最大限度减低卫星相机的空间占用率，减小卫星发射时的风险系数。3.3自由度分析依据Grubler-Kutzbach公式来计算本机构的自由度得：其中，M表示机构的自由度数； d表示机构阶数（对于空间来说，d=6，对平面来说d=3）； n表示包括机架在内的构件的数目；g表示各种运动副的数目之和；表示第i个运动副自由度的个数。由于本机构的公共约束为，则机构阶数为，构件数目n=32，运动副的数目之和g=42,所有运动副自由度的代数和冗余约束是6。所以本机构的自由度为通过上述计算结果即可知，此平台的自由度数目为6，满足要求。第四章电动缸及直线电机的选定4.1电机的选型4.1.1步进电机与伺服电机的确定一、控制精度两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09°；德国百格拉公司（BERGERLAHR）生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。二、低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能（FFT），可检测出机械的共振点，便于系统调整。三、矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300～600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为2000RPM或3000RPM）以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。过载能力不同步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。五、运行性能不同步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。六、速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速（一般为每分钟几百转）需要200～400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以松下MSMA400W交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。而且，根据本平台中，要求平台根据外界干扰的变化而不断调整姿势，所需使用电机需有根据外界影响而改变频率的能力，故最终选用伺服电机。4.1.2伺服电机工作原理伺服电机(servomotor)是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。伺服系统（servomechanism）是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。4.1.3电机的计算电机输出扭矩与电机输出力计算公式:F:电动缸输出力，单位:KNT:电机输出扭矩，单位:Nm:效率(一般选电动缸的总效率为85%)R:减速比L:丝杆导程，单位:mm要求承载500N,由于有六个分支，故可假定每条支链承载100N的力。则电动缸的输出力矩为：4.2滚珠丝杠的计算1）根据技术要求承载500N，满载速度不小于0.5m/s的要求对电动缸使用的滚珠丝杠进行选型计算:选择某公司生产的某型号滚珠丝杠副的基本额定动载荷为[Ca]=15400N,基本额定静载荷4为[Coa]=331001N，导程。1)滚珠丝杠副额定寿命校核螺母为预紧力为：轴向动载荷为：计算丝杠副理论要求总转数为：计算丝杠副实际额定寿命(总转数)为：根据计算结果可知，丝杠副额定寿命可以满足要求。滚珠丝杠副临界压缩载荷的校核（验算压杆稳定性）

根据公式计算可知滚珠丝杠副临界压缩载荷

满足要求

4.3电动缸特征根据以上分析计算，选定以下某公司电动缸，如图4-1所示图4-1派克ETH032M05系列电动缸其技术要求参数如图4-2所示图4-2电动缸技术参数滚珠丝杠(1)

ET系列电动缸带有高质量的C7等级滚珠丝杠传动。螺丝和螺母间的滚珠保证了较低的摩擦力，在整个速度范围内提供了平滑的操作。使用寿命和效率都很高。由于没有粘滑效果，可以实现非常短的距离移动。调速皮带传输(2)

在平行传动设备中使用了防滑、免维护的调速皮带传输，提供了高效率。传动比可以为1:1.5（ET32）；1:1、1.5:1和2:1。杆轴承(3)

超长活塞杆轴承能够承受高边缘荷载力。清洁环能够在正常的环境条件下防止外部污染的进入。对于细小粉尘、污染严重、以及有泥泞和液体的情况，客户可以索取定购特殊的垫圈。后部螺丝支撑轴承(4)

传动侧面的螺丝轴承用于承受高轴向和径向力。它包括两个相互紧挨的有角滚珠轴承，能够吸收产生的推力和牵引力。前部螺丝支撑轴承(5)

一个聚合轴承支撑着前端和滚珠丝杠，这消除了振动和脱离，改进了位置的精确度并延长了螺丝的寿命。精确防旋转机构(6)

集成的NylatronNS轮能够防止杆的旋转并吸收微小的扭矩。开关操作磁铁(7)

内置于螺丝母中的永久磁铁用于操作可以安装在汽缸体纵向槽上的本位开关和限位开关。ET100和ET125型号在所有四个面上都有这种纵向槽，其他型号只在一个面上有纵向槽。IP65防护等级

IP65防护等级适用于严酷的工作环境，例如需要用液体清洁传动或者多尘或潮湿的使用环境。根据不同介质的使用情况，可能需要对设备进行密封。因此可能有必要和制造商进行协商。

IP65防护等级适用的规格：ET32、ET50、ET80、和ET100。

聚酯/聚亚安酯涂层的汽缸体。

高性能的双层活塞杆密封。

所有外部设备都涂有防腐蚀材料。

可选附件采用耐腐蚀钢。

使用标准的本位和限位传感器。再次润滑

所有规格的ET系列电动缸都带有一个维护端口，用于对螺母直接补充润滑油。4.4直线电机选用特征所选定直线电机如图4-3所示。图4-3

SS（ServoShaft）系列直线伺服电机管状直线电机(也称杆状直线电机、棒状直线电机、棒状线性马达、杆状线性马达、管状线性马达)的基本结构是由一个带内置高能永磁体的不锈钢轴定子和一个含有精密无铁芯线圈的滑块动子组成。由于环形绕组可以实现360的磁力线垂直切割，所以定子的磁通均得到了最高效的利用，实现了在其他直线电机中不可能实现的高推力密度和高效率。得益于其简单的结构，管状直线电机能够轻松实现100nm的高分辨率。SS（ServoShaft）系列直线伺服电机采用公司自主知识产权的“正弦磁束缚（SMR）”技术与国际先进的三维电磁场有限元分析技术相结合而开发成功的高性能直线伺服电机系列。此种电机有如下特点：●高推力：16系列最大推力可以做到105N；

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高加速度：最大加速度可以做到10G；

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宽广的调速范围：可以实现0.1mm/s-4000mm/s；

●零齿槽效应、无涡流损耗、无端部效应、可以轻松实现亚微米的高定位精度；

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简单的结构，电磁力直接实现线性运动而不需要凸轮、齿轮、传送带或其它机械装置；

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极少的安装组件、无径向磁作用力、大气隙、免维护，非接触驱动，不会产生象滚珠丝杆的间隙而造成的精度误差，是直线运动的一种高性价比解决方案；

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高效率、超静音、360°散热设计、无需强制冷却；

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全磁密封紧凑型设计，可用于水下及真空等苛刻场合，适用于恶劣的工业环境（选配）；

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低惯量、直驱、高稳定性、调整简单，可以实现完全可控的运动曲线和行程。ServoShaft16系列管状直线电机及模组是工业位移控制的一种理想解决方案。磨损小、噪音低、速度快、精度高，比传统滚珠丝杆有更好的性能和可靠性，比传统气缸有更好的控制灵活性。ServoShaft16系列管状直线电机及模组由高防护等级的动子和304不锈钢的定子组成，定子内是形成完整正弦气隙磁场的高性能稀土磁钢。平稳的双导轨结构使其可以非常方便的按照客户具体需求组成各种结构的X-Y平台。ServoShaftServoShaft16系列管状直线电机及模组的专利设计使其在无需外接光栅、磁栅等传感器的情况下通过内置的位移传感器也能达到最高4um的重复定位精度。内置位移传感器输出的位移信号是符合RS-422工业标准的增量数字方波信号，便于用户采用通用的直线电机伺服驱动器来驱动，而无需增加额外的投资。ServoShaftServoShaft16系列管状直线电机及模组其简单的安装结构、标准的工业组件使该系列电机系统是物料搬运中推、拉、升、降运动的理想解决方案，在包装和自动化装配线行业也是如此。运动台各零件部分的设计5.1运动台上平台的设计上平台设计如图5-1所示。图5-1上平台模型如上图所示，采用简单的六边形结构，每边均设置有相应的定位孔和螺栓孔。其中三边与外界载物台相连，起承接相机的作用，另三边与六支链相连，根据外界环境的变化，作出相应姿态改变，起调姿调振的作用。变形铝合金能承受压力加工。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。另外，由于其承载力较小，且为焊接相连，故可采用铝合金材料。铝合金材料,强度高和质量轻量。主要焊接工艺为手工MIG焊和自动MIG焊,其母材、焊丝、保护气体、焊接设备。母材和焊丝的主要化学成分。铝合金焊接保护措施：1、焊前用机械或化学方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物；2、焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护；3、在气焊时，采用熔剂，在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。5.2支链的设计各支链设计如图5-2所示。图5-2支链模型5.2.1球副的设计球副的设计有以下三种情况，如图5-35-45-5所示图5-3球副图5-4球副图5-5球副由于前两种承载能力较小，故采用最后一个关节轴承方案。关节轴承主要是由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈特殊结构的滑动轴承。能承受较大的负荷。关节轴承的结构比滚动轴承简单，其主要是由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈组成。关节轴承一般用于速度较低的摆动运动（即角运动），由于滑动表面为球面形，亦可在一定角度范围内作倾斜运动（即调心运动），在支承轴与轴壳孔不同心度较大时，仍能正常工作。关节轴承广泛应用于工程液压油缸,锻压机床,工程机械,自动化设备，汽车减震器，水利机械等行业。关节轴承是球面滑动轴承，基本型是由具有球形滑动球面接触表面的内、外圈组成。根据其结构和类型的不同，可承受径向载荷、轴向载荷，或者是径向、轴向同时作用的联合载荷。因为关节轴承的球形滑动接触面积大，倾斜角大，同时还因为大多数关节轴承采取了特殊的工艺处理方法，如表面磷化、镀锌、镀铬或外滑动面衬里、镶垫、喷涂等，因此有较大的载荷能力和抗冲击能力，并具有抗腐蚀、耐磨损、自调心、润滑好或自润滑无润滑污物污染的特点，即使安装错位也能正常工作。因此，关节轴承广泛用于速度较低的摆动运动、倾斜运动和旋转运动。工作温度：关节轴承容许的工作温度主要由轴承滑动面间的配对的材料所决定，特别是自润滑型关节轴承的塑料材料滑动面，在高温时其承载能力会有下降趋势。如润滑型关节轴承的滑动面材料配对为钢/钢时，其容许的工作温度取决于润滑剂的容许工作温度。但对所有的润滑型及自润滑型关节轴承来讲，均可在-30℃～+80℃温度范围内使用，并保持正确的承受能力。倾角：关节轴承的倾角远比一般可调心的滚动轴承大得多，很适合在同心度要求不高的支承部位使用，关节轴承的倾角随轴承结构大小、类型、密封装置及支承的形式而不同，一般向心关节轴承的倾角范围是3°～15°，角接触关节轴承的倾角范围是2°～3°，推力关节轴承的倾角范围是6°～9°。配合：在任何情况下，关节轴承所选用的配合均不得使套圈发生不均匀的变形，其配合性质和等级的选择必须根据轴承类型、支承形式及载荷大小等工作条件来决定。装卸：关节轴承的装卸应遵循以下原则，即装配和拆卸所施加的力不能直接通过球形滑动面进行传递。另外，应使用辅助装卸工具，如套筒、拆卸器等，把外界所施加的装卸力直接和均匀地施于所配合的套圈上，或用加热等辅助方法进行无载荷的装卸。安装：当装配关节轴承系列时，有必要特别留意外圈分割面的位置。为避免符合直接作用在分割面上，需将分割面维持与符合方向成直角方向。润滑：当施加负荷及摆动运动所产生的速度都很小时，给油式关节轴承可在无润滑的情况下操作。尽管如此，一般情形下都必须定期补充油脂。在初次安装运转时，建议润滑周期需适度缩短。无给油式关节轴承可以再无润滑的情形下使用。然而，若在操作前加入锂皂基油脂时，关节轴承的使用期限讲可更为延长。若在轴承周围空间注入油脂时，关节轴承将更能有效的防护灰尘及异物的入侵。5.2.2转动副设计转动副设计如图5-6所示。图5-6转动副的设计由于在运动过程中，轴承会受到一定的轴向力，故采用角接触轴承。角接触球轴承的钢珠与内外圈接触点的连线与径向成一角度。接触角度一般分为15°、30°、40°，分别用字母C、A、B表示，NSK特别生产接触角度为25°的此类轴承，用A5表示。角接触球轴承主要承受较大单向轴向负荷，接触角度越大，承受负荷能力越大。保持架材料有钢板、黄铜或工程塑胶，成型方式有冲压或车削，视轴承形式或使用条件不同而选用。其它尚有组合角接触球轴承、双列角接触球轴承及四点接触球轴承。可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大，轴向承载能力越高。高精度和高速轴承通常取15度接触角。在轴向力作用下，接触角会增大。单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向负荷，在承受径向负荷时，将引起附加轴向力。并且只能限制轴或外壳在一个方向的轴向位移。若是成对双联安装，使一对轴承的外圈相对，即宽端面对宽端面，窄端面对窄端面。这样即可避免引起附加轴向力，而且可在两个方向使轴或外壳限制在轴向游隙范围内。角接触球轴承因其内外圈的滚道可在水平轴线上有相对位移，所以可以同时承受径向负荷和轴向负荷——联合负荷（单列角接触球轴承只能承受单方向轴向负荷，因此一般都常采用成对安装）。保持架的材质有黄铜、合成树脂等，依轴承形式、使用条件而区分。角接触球轴承有7000C型(∝＝15°)、7000AC型(∝＝25°)和7000B(∝＝40°)几种类型。该种轴承的锁口在的外圈上，一般内外圈不能分离，可承受径向和轴向的联合载荷以及一个方向的轴向载荷。承受轴向载荷的能力由接触角决定，接触角大，则承受轴向载荷的能力高。该种轴承能限制轴或外壳在一个方向的轴向位移。单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向负荷，在承受径向负荷时，将引起附加轴向力。并且只能限制轴或外壳在一个方向的轴向位移。角接触球轴承的接触角为40度，因此可以承受很大的轴向负荷。角接触球轴承是非分离型的设计，内外圈的两侧的肩部高低不一。为了提高轴承的负载能力，会把其中一侧的肩部加工得较低，从而让轴承可装进更多的钢球。双列角接触球轴承能承受较大的径向负荷为主的径向和轴向联合负荷和力矩负荷，限制轴的两方面的轴向位移。主要用于限制轴和外壳双向轴向位移的部件中双列角接触球轴承内、外圈之间的可倾斜性有限，允许倾斜角取决于轴承的内部间隙、轴承尺寸、内部设计及作用于轴承上的力和力矩，而最大允许倾斜角应保证轴承内不会产生过高的附加应力。若轴承内、外圈之间存在倾斜角，将影响轴承的寿命，同时造成轴承运转精度下降，运转噪声增大。双列角接触球轴承一般采用尼龙保持架或黄铜实体保持架。双列角接触球轴承安装时应注意，虽然轴承可承受双向轴向载荷，但若一侧有装球缺口时，则应注意不要让主要轴向载荷通过有缺口的一侧沟边。在轴承使用时应注意使不带装球缺口的一侧滚道承受主要载荷。成对双联球轴承：若是成对双联安装，使一对轴承的外圈相对，即宽端面对宽端面，窄端面对窄端面。这样即可避免引起附加轴向力，而且可在两个方向使轴或外壳限制在轴向游隙范围内。因其内外圈的滚道可在水平轴线上有相对位移，所以可以同时承受径向负荷和轴向负荷——联合负荷（单列角接触球轴承只能承受单方向轴向负荷，因此一般都常采用成对安装）。窄的边在外，宽边在内，另一个宽边在内，窄边在外，就是背对背接触。特性：1、通用配组的轴承通用配组轴承是经过特殊的加工，当轴承是彼此紧靠安装，任何组合方式都可以达到既定的内部游隙或预紧，以及平均的负荷分布，而无需使用垫片或类似装置。配对轴承应用在：当单个轴承的负荷承载能力不足（使用窜联配置方式）或当要承受联合负荷或作用在两个方向上的轴向负荷（使用背对背或面对面配置方式）。2、基本设计的轴承（不能用作通用配组），用于单个轴承的配置方式基本设计的单列角接触球轴承主要应用在每个位置上只有一个轴承的配置。其宽度和突出量为普通级公差。因此不适合将两个单列角接触球轴承紧靠安装。2精度等级\o"编辑本段"编辑角接触球轴承精度等级包括尺寸公差和旋转精度。精度由低到高表示为P0(普通)、P6(P6X)、P5、P4、P2。此外，欧美品牌中也用P3、P7、P9表示精度等级，P3相当于ISO和JIS标准的P6级，P7相当于P4级，P9相当于P2级。3类型\o"编辑本段"编辑角接触球轴承有：7000C型(∝=15°)、7000AC型(∝=25°)和7000B(∝=40°)几种类型。该种轴承的锁口在外圈上，一般内外圈不能分离，可承受径向和轴向的联合载荷以及一个方向的轴向载荷。承受轴向载荷的能力由接触角决定，接触角越大，则承受轴向载荷的能力高。该种轴承能限制轴或外壳在一个方向的轴向位移。接触球轴承极限转速较高，可以同时承受径向载荷和轴向载荷，也可以承受纯轴向载荷，其轴向载荷能力由接触角决定，并随接触角的增大而增大。单列角接触球轴承单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向载荷，在承受径向载荷时，会引起附加轴向力，必须施向相应的反向载荷，因此，该种轴承一般都成对使用。双列角接触球轴承能承受较大的以径向载荷为主的径向、轴向双向联合载荷和力矩载荷，它能限制轴或外壳双向轴向位移，接触角为30度。轴承代号：7成对安装角接触球轴承成对安装角接触球轴承能承受以径向载荷为主的径向、轴向双向联合载荷，也可以承受纯径向载荷。串联配置只能承受单一方向的轴向载荷，其他两种配置则可承受任一方向的轴向载荷。这种类型的轴承一般由生产厂商选配组合成对提交用户，安装后有预压过盈，套圈和钢球处于轴向预加载荷状态，因而提高了整组轴承作为单个支承刚度和旋转精度。背对背配置，后置代号为DB（如70000/DB），背对背配对的轴承的载荷线向轴承轴分开。可承受作用于两个方向上的轴向载荷，但每个方向上的载荷只能由一个轴承承受。背对背安装的轴承提供刚性相对较高的轴承配置，而且可承受倾覆力矩。面对面配置，后置代号为DF（如70000/DF），面对面配对的轴承的载荷线向轴承轴汇合。可承受作用于两个方向上的轴向载荷，但每个方向上的载荷只能由一个轴承承受。这种配置不如背对背配对的刚性高，而且不太适合承受倾覆力矩。这种配置的刚性和承受倾覆力矩的能力不如DB配置形式，轴承可承受双向轴向载荷；串联配置，后置代号为DT（如70000/DT），串联配置时，载荷线平行，径向和轴向载荷由轴承均匀分担。但是，轴承组只能承受作用于一个方向上的轴向载荷。如果轴向载荷作用于相反方向，或如果有复合载荷，就必须增加一个相对串联配对轴承调节的第三个轴承。这种配置也可在同一支承处串联三个或多个轴承，但只能承受单方向的轴向载荷。通常，为了平衡和限制轴的轴向位移，另一支承处需安装能承受另一方向轴向载荷的轴承。轴承代号：05.3底座的设计底座设计如图5-7所示。图5-7底座该底座由若干槽钢和底板焊接而成，其上又用螺栓连接有直线电机及其肋板。槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。截面形状为槽形的型钢。槽钢属建造用和机械用碳素结构钢，是复杂断面的型钢钢材，其断面形状为凹槽形。槽钢主要用于建筑结构、幕墙工程、机械设备和车辆制造等。在使用中要求其具有较好的焊接、铆接性能及综合机械性能。产槽钢的原料钢坯为含碳量不超过0.25%的碳结钢或低合金钢钢坯。成品槽钢经热加工成形、正火或热轧状态交货。其规格以腰高(h)*腿宽(b)*腰厚(d)的毫米数表示，如100*48*5.3，表示腰高为100毫米，腿宽为48毫米，腰厚为5.3毫米的槽钢，或称10#槽钢。腰高相同的槽钢，如有几种不同的腿宽和腰厚也需在型号右边加abc予以区别，如25#a25#b25#c等。槽钢分普通槽钢和轻型槽钢。热轧普通槽钢的规格为5-40#。经供需双方协议供应的热轧变通槽钢规格为6.5-30#。槽钢主要用于建筑结构、车辆制造、其它工业结构和固定盘柜等，槽钢还常常和工字钢配合使用。槽钢按形状又可分为4种：冷弯等边槽钢、冷弯不等边槽钢、冷弯内卷边槽钢、冷弯外卷边槽钢。槽钢的规格主要用高度（h）、腿宽（b）、腰厚度（d）等尺寸来

\o"槽钢"表示，目前国产槽钢规格从5―40号，即相应的高度为5―40cm。在相同的高度下，轻型槽钢比普通槽钢的腿窄、腰薄、重量轻。18―40号为大型槽钢，5―16号槽钢为中型槽钢。进口槽钢标明实际规格尺寸及相关标准。槽钢的进出口定货一般是在确定相应的碳结钢（或低合金钢）钢号后，以使用中所要求的规格为主。除了规格号以外，槽钢没有特定的成分和性能系列。槽钢的交货长度分定尺、倍尺二种，并在相应的标准中规定允差值。国产槽钢的长度选择范围根据规格号不同分为5―12m、5―19m、6―19m三种。进口槽钢的长度选择范围一般为6―15m。其中肋板设计如图5-8所示。图5-8肋板结论本文面向空间遥感成像技术的工程应用，设计了一种折叠式卫星相机调姿平台，并对其开展了机构分析，动力学，性能评价等方面的研究，表明了其在航天遥感设备精确指向、稳定追踪等领域具有十分广阔的应用前景。卫星相机调姿平台的工程应用背景，根据机器人系统的性能评价指标，对折叠式并联调姿机构的折叠特性、刚度性能及运动性能进行了分析，结果表明，该并联机构空间占用率较低，结构刚度较大，速度传递，性能优良，满足其作为空间相机调姿平台的需求。参考文献[1]陈世平.航天遥感科学技术的发展[fJl.航天器工程，2009,18(2):1-7.[2]