6D动感平台

在航空航天、工业自动化等领域有很多承受复杂交变载荷的重要结构件，为保证设备的长时间稳定运行，需要在结构件装配工作之前进行多自由度加载疲劳测试。六自由度加载平台的任务便是来模拟试件运行过程中的受力环境，对保证试件运行的安全、稳定性有非常重要的作用。本设计对基于六自由度并联机构的加载平台进行了研究。

本文首先介绍了六自由度加载平台基本原理与结构组成，对六自由度并联机构进行数学建模和位姿正解/逆解的推导。然后使用 Matlab 和 Autodesk Inventor 建立了六自由度加载平台的机械结构模型，并对其进行运动，实现了单自由度、多自由度运动情况下位姿逆解、位置式 PID 控制、位姿迭代求正解和工作空间求解等。

之后，根据设计需求对机电系统（电机、伸缩杆、力传感器等部件）、控制系统（上位机控制系统、下位机控制系统、通信系统）进行了机电元器件选型，完成了基于STM32的六自由度加载平台控制系统的硬件、软件和界面（GUI）设计，实现了控制系统与Matlab平台控制与通信、力传感器信号调理与采集、伺服电机数据采集与闭环控制、系统运行状态检测与预警等功能。

本设计综合了机械建模、数学建模、运动、Simulink 、电路设计、嵌入式软件设计对六自由度加载平台进行了研究，完成了六自由度加载平台电气系统的设计与调试准备，为今后的六自由度加载平台实物调试奠定了一定基础。

6D动感平台概述

“六自由度”电动模拟体育训练系统，可以让运动员站在平台上，在程序指令的控制下，切身体验高速滑行的落差感，以及及时纠正滑行姿态和过旗门的细节动作，从而能够提升自身的竞技水平。更为重要的是，远动员不仅降低了长途远征的时间成本，***的仪器也能保证每名队员在短时间内可进行反复训练，同时还不受自然环境的影响。

6D动感平台市场前景

目前，在“六自由度”这个领域，已经开发完成的项目有，拳击、马拉松和自行车。雪橇、雪车、越野滑雪、冬季两项、高山回转和激流回旋等这些项目的“六自由度”技术，眼下处于正在开发的状态。

“六自由度”运动平台涉及到机械、电气、计算机软件等多个领域的***知识，此前多应用于飞行器设计验证，飞行员培训等领域，现在与奥运项目的结合，也正是响应了体育总局提出“科技助力奥运”的号召。

可以肯定的是，能够模拟出各种空间运动姿态的“六自由度”，在未来将会有着极为广阔的市场前景。