飞行模拟器六自由度运动平台铰链接口

康峰

摘要 ：本文着重分析由加拿大Mechtronix制造的波音737-800全动飞行模拟机运动平台--铰链接口，该模拟机由Rexroth公司提供的液压运动系统。本文研究了HSE-6-MS-60-C-5/D型液动运动系统的顶部万向接头和平台之间的界面。本文的目的是：能够设计和制造集成在上述系统中的运动平台的平台铰链接口。

关键词：6自由度；上铰链最大负载；上铰链；运动平台

1、运动系统

Rexroth 液压运动系统的主要属性如下：

- 型号： HSE-6-MS-60-C-5/D

- 自由度： 6

- 作动筒行程： 1524mm（60英寸）

- 上铰链最大负载： 11385kg（25100 磅）

2、 运动基座

运动基座包括以下部分：

-3 x 万向铰链上支座组件

-6 x 运动伺服作动筒

-3 x 万向铰链下支座组件

-3 x 地面安装板

2.1 轴定义

6个伺服作动筒连接着上下万向铰链支座，可以完成6的自由度方向和位移变化，以下图2.1为6自由度轴的定义和运动作动筒的编号

图2.1轴定义

用下列名称代表六个自由度。

纵向（Surge）） ： X方向位移

横向（Sway）） ： Y方向位移

垂直（Heave）） ： Z方向位移

横滚（Roll）） ： 绕X轴的旋转

俯仰（Pitch）） ： 绕Y轴的旋转

航向（Yaw）） ： 绕Z轴的旋转

3、上平台--铰链接口

3.1顶部接头旋转点的位置

本运动系统使用的坐标系如图2-1所示。该图也给出顶部和底

部接头的编号规定。所有的坐标系都是右手直角坐標系。每一轴的正向，顺时针方向是旋转的正方向。运动平台坐标系固定运动系统的运动平台上。运动平台坐标系的XY平面位于顶部连接面内，Z轴向下。 旋转： 右手直角坐标系，顺时针方向旋转

图3.1 坐标系定义

运动平台坐标系的原点位于顶部接头旋转点所组成的三角形的质心，称为运动参考点（MRP）。……