ຫຼາຍ-ແພລດຟອມ DoF ເປັນອຸປະກອນ mechatronic ທີ່ສາມາດເຄື່ອນທີ່ທີ່ຊັບຊ້ອນ. ໜ້າທີ່ຫຼັກຂອງມັນແມ່ນການຈຳລອງ ຫຼື ຊໍ້າຄືນພຶດຕິກຳແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງວັດຖຸໃນສາມ-ຊ່ອງຫວ່າງຜ່ານຫຼາຍແກນຂອງການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະ. ເວທີເຫຼົ່ານີ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການຝຶກອົບຮົມການຈໍາລອງ, ປະສົບການການບັນເທີງ, ການທົດສອບອຸດສາຫະກໍາ, ການຟື້ນຟູທາງການແພດ, ແລະຂົງເຂດອື່ນໆ. ພື້ນຖານທີ່ເປັນປະໂຫຍດຂອງພວກເຂົາແມ່ນອີງໃສ່ການປະຕິບັດການປະສານງານຂອງສີ່ໂມດູນຫຼັກ: ການອອກແບບໂຄງສ້າງກົນຈັກ, ລະບົບຂັບ, ລະບົບຄວບຄຸມ, ແລະການສ້າງແບບຈໍາລອງ kinematic.
ໂຄງສ້າງກົນຈັກ: ຜູ້ໃຫ້ບໍລິການທາງກາຍະພາບຂອງລະດັບເສລີພາບ
ໂຄງສ້າງກົນຈັກຂອງຫຼາຍ-ເວທີ DoF ແມ່ນພື້ນຖານທາງກາຍະພາບສໍາລັບການເຮັດວຽກຂອງມັນ. ໂດຍປົກກະຕິມັນປະກອບດ້ວຍຫຼາຍເຊື່ອມຕໍ່, ຂໍ້ຕໍ່, ຫຼືກະບອກໄຟຟ້າ, ບັນລຸການແປແລະການຫມຸນການເຄື່ອນໄຫວໃນທິດທາງຕ່າງໆໂດຍຜ່ານຮູບແບບເລຂາຄະນິດສະເພາະ. ການຕັ້ງຄ່າ DOF ທົ່ວໄປລວມມີສາມ DOF (ເຊັ່ນ: pitch, ມ້ວນ, ແລະ yaw), ຫົກ DOF (ການແປຕາມແກນ X/Y/Z ບວກກັບການຫມຸນຮອບສາມແກນ), ແລະຫຼາຍກວ່ານັ້ນ. ຕົວຢ່າງ, ເວທີ Stewart (ກົນໄກການຂະຫນານ DoF ຄລາສສິກຫົກອັນ) ເຊື່ອມຕໍ່ເວທີເທິງແລະລຸ່ມຜ່ານກະບອກໄຟຟ້າຫົກອັນທີ່ສາມາດຖອດໄດ້, ນໍາໃຊ້ການເຄື່ອນໄຫວ synchronized ຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ເພື່ອບັນລຸການປັບຕໍາແຫນ່ງທາງກວ້າງຂອງຄວາມຊັດເຈນສູງ. ການອອກແບບຂອງໂຄງສ້າງກົນຈັກຕ້ອງດຸ່ນດ່ຽງຄວາມແຂງ, ຄວາມສາມາດໃນການໂຫຼດ, ແລະໄລຍະການເຄື່ອນໄຫວ, ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງຂອງ coupling ລະຫວ່າງລະດັບອິດສະລະເພື່ອຮັບປະກັນການເຄື່ອນໄຫວເອກະລາດແລະຫມັ້ນຄົງ.
ລະບົບ Drive: ຫຼັກຂອງການປ້ອນຂໍ້ມູນພະລັງງານ
ລະບົບຂັບສະຫນອງພະລັງງານທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງເວທີ. ປະເພດແລະການປະຕິບັດຂອງມັນມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມໄວຕອບສະຫນອງ, ຄວາມຖືກຕ້ອງ, ແລະຄວາມສາມາດໃນການໂຫຼດຂອງເວທີ. ວິທີການຂັບທົ່ວໄປປະກອບມີໄຟຟ້າ (ເຊັ່ນ: motor servo + ball screw ຫຼື linear motor), ໄຮໂດຼລິກ (thrust ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍກະບອກໄຮໂດຼລິກ), ແລະ pneumatic (ໃຊ້ອາກາດບີບອັດ). ໄດໄຟຟ້າໄດ້ກາຍເປັນທາງເລືອກຫຼັກຂອງລະບົບຫຼາຍ-ລະດັບ-ຂອງ-ລະບົບເສລີພາບທີ່ທັນສະໄໝ ເນື່ອງຈາກຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄວບຄຸມສູງ, ການຮັກສາງ່າຍ ແລະເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ. ການຂັບຂີ່ໄຮໂດຼລິກແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການໂຫຼດຂະຫນາດໃຫຍ່ (ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈໍາລອງການບິນ), ແຕ່ມັນສາມາດມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຮົ່ວໄຫຼຂອງນ້ໍາມັນແລະການບໍາລຸງຮັກສາສະລັບສັບຊ້ອນ. Pneumatic drive ໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ຕໍ່າກວ່າແຕ່ທົນທຸກກັບຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ບໍ່ດີ, ເຮັດໃຫ້ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍໃນແສງສະຫວ່າງ-ການໂຫຼດແອັບພລິເຄຊັນທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການການເຄື່ອນໄຫວຫນ້ອຍລົງ. ການເລືອກລະບົບຂັບຄວນຈະຖືກກໍານົດໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຕ້ອງການໂຫຼດ, ຄວາມຖີ່ຂອງການເຄື່ອນໄຫວ, ແລະຄວາມຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງສະຖານະການສະເພາະ.
ລະບົບການຄວບຄຸມ: "ສະຫມອງ" ຂອງເຫດຜົນການເຄື່ອນໄຫວ
ລະບົບຄວບຄຸມແມ່ນ "ສູນກາງເສັ້ນປະສາດ" ຂອງຫຼາຍ-ອົງສາ-ຂອງ-ເວທີອິດສະລະ, ຮັບຜິດຊອບໃນການແປຄໍາສັ່ງການເຄື່ອນໄຫວຂອງເປົ້າໝາຍໄປສູ່ການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຊັດເຈນຂອງແຕ່ລະໜ່ວຍຂັບ. ອົງປະກອບຫຼັກຂອງມັນປະກອບມີເຊັນເຊີ (ເຊັ່ນ: ຕົວເຂົ້າລະຫັດ, gyroscopes, ແລະເຊັນເຊີບັງຄັບ), ເຄື່ອງຄວບຄຸມ (ເຊັ່ນ: PLC ຫຼືຄອມພິວເຕີອຸດສາຫະກໍາ), ແລະຊອບແວ algorithmic. ໂດຍການເກັບກຳຂໍ້ມູນ-ເວລາຈິງ ເຊັ່ນ: ຕຳແໜ່ງຂອງແພລດຟອມ, ຄວາມໄວ, ແລະຄວາມເລັ່ງ, ລະບົບການຄວບຄຸມຈະປັບຕົວກໍານົດການຂັບຂີ່ແບບໄດນາມິເຕີໂດຍໃຊ້ປິດ-ສູດການຄິດໄລ່ການຄວບຄຸມວົງ (ເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມ PID ຫຼືການຄວບຄຸມແບບຄາດການແບບພິເສດກວ່າ) ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າເສັ້ນທາງການເຄື່ອນໄຫວສອດຄ່ອງກັບເປົ້າໝາຍທີ່ຕັ້ງໄວ້ລ່ວງໜ້າ. ສໍາລັບຫົກ{{8}ອົງສາ-ຂອງ{10}}ແພລດຟອມອິດສະລະ, ການເຄື່ອນທີ່ປະສານງານຂອງແຕ່ລະຫນ່ວຍຂັບຕ້ອງຖືກຄໍານວນໂດຍໃຊ້ສູດການຄິດໄລ່ທາງຂວາງຂອງ kinematics (ເຊັ່ນ: Denavit-ວິທີພາລາມິເຕີຂອງ Hartenberg) ເພື່ອບັນລຸການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນຂອງຕໍາແຫນ່ງທາງກວ້າງຂອງພື້ນທີ່ທີ່ຊັບຊ້ອນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ລະບົບການຄວບຄຸມທີ່ທັນສະໄຫມມັກຈະປະສົມປະສານ{13}}ການໂຕ້ຕອບຂອງເຄື່ອງຈັກຂອງມະນຸດ, ສະຫນັບສະຫນູນຮູບແບບການເຮັດວຽກຕ່າງໆເຊັ່ນການສອນຄູ່ມື{14}}ໃນ, ໂປຣແກຣມ-ທີ່ກໍານົດໄວ້ກ່ອນ, ແລະການກະຕຸ້ນສັນຍານພາຍນອກ.
ການສ້າງແບບຈໍາລອງ Kinematic: ມູນນິທິຄະນິດສາດສໍາລັບການປະຕິບັດຫນ້າທີ່
ການສ້າງແບບຈໍາລອງ Kinematic ໃຫ້ພື້ນຖານທາງທິດສະດີສໍາລັບການອອກແບບທີ່ເປັນປະໂຫຍດຂອງຫຼາຍ-ລະດັບ-ຂອງ-ເວທີເສລີພາບ. ມັນໃຊ້ແບບຈໍາລອງທາງຄະນິດສາດເພື່ອອະທິບາຍຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງເລຂາຄະນິດຂອງເວທີແລະຕົວກໍານົດການເຄື່ອນໄຫວ. ແບບຈໍາລອງ kinematics ຂ້າງຫນ້າຈະຄໍານວນ spatial pose ຂອງຈຸດສິ້ນສຸດຂອງເວທີໂດຍອີງໃສ່ປັດໄຈນໍາເຂົ້າແຕ່ລະຮ່ວມກັນ (ເຊັ່ນ: ຄວາມຍາວກະບອກໄຟຟ້າແລະມຸມມໍເຕີ). ຮູບແບບ kinematics inverse ແກ້ໄຂບັນຫາການປີ້ນກັບກັນ-ໄດ້ມາຈາກການເຄື່ອນໄຫວສະເພາະທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບແຕ່ລະຫນ່ວຍຂັບໂດຍອີງຕາມຈຸດເປົ້າຫມາຍ. ຕົວຢ່າງ, ໃນຫົກ-ອົງສາ-ຂອງ-ເວທີ Freedom Stewart, ການແກ້ໄຂ kinematics ປີ້ນກັນຕ້ອງພິຈາລະນາການເຊື່ອມລະຫວ່າງສ່ວນຂະຫຍາຍແລະການຖອດຖອນຂອງກະບອກສູບໄຟຟ້າຫົກອັນ ແລະສາມ{11}}ການແປ ແລະ ການຫມຸນຂອງເວທີ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານການ iteration ຕົວເລກຫຼືວິທີການເລຂາຄະນິດການວິເຄາະ. ຮູບແບບ kinematic ທີ່ຖືກຕ້ອງບໍ່ພຽງແຕ່ປັບປຸງຕົວກໍານົດການອອກແບບແພລະຕະຟອມ (ເຊັ່ນ: ຄວາມຍາວຂອງການເຊື່ອມໂຍງແລະຮູບແບບຮ່ວມກັນ) ແຕ່ຍັງປັບປຸງການປະຕິບັດເວລາທີ່ແທ້ຈິງຂອງລະບົບການຄວບຄຸມ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນໃນການຮັບປະກັນຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງເວທີ.
ການຂະຫຍາຍການທໍາງານ: ຈາກພື້ນຖານໄປຫາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ
ອີງຕາມໂມດູນພື້ນຖານທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, ຫຼາຍ-ລະດັບ-ຂອງ-ເວທີອິດສະລະສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນຂະແຫນງການບັນເທີງ (ເຊັ່ນ: ຮູບເງົາການເຄື່ອນໄຫວ VR), ແພລະຕະຟອມປະສົມປະສານການຕອບສະຫນອງພາບແລະການເຄື່ອນໄຫວເພື່ອເສີມຂະຫຍາຍການ immersion ຜ່ານການເຄື່ອນໄຫວສູງ-ຄວາມຖີ່, ຂະຫນາດນ້ອຍ-ຄວາມກວ້າງຂອງຂວາງ. ໃນການທົດສອບອຸດສາຫະກໍາ (ເຊັ່ນ: ການຈໍາລອງອຸປະຕິເຫດໃນລົດຍົນ), ເວທີຕ້ອງທົນກັບການໂຫຼດຜົນກະທົບສູງແລະ replicate ສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ຮຸນແຮງ. ໃນການຟື້ນຟູທາງການແພດ, -ຄວາມໄວຕ່ໍາ, ການເຄື່ອນໄຫວທີ່ສອດຄ່ອງແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຊ່ວຍຄົນເຈັບໃນການຝຶກອົບຮົມການເຮັດວຽກຂອງແຂນຂາ. ສະຖານະການຂອງແອັບພລິເຄຊັນເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ອງການທີ່ສູງຂຶ້ນໃນການເຮັດວຽກເພີ່ມເຕີມຂອງແພລດຟອມ (ເຊັ່ນ: ຜົນຕອບແທນບັງຄັບ, ການຊິ້ງຂໍ້ມູນຫຼາຍ-ແພລດຟອມ, ແລະການຮັບຮູ້ສິ່ງແວດລ້ອມແບບໂຕ້ຕອບ), ແຕ່ຫຼັກຂອງມັນຍັງຄົງອີງໃສ່ລະບົບການເຮັດວຽກພື້ນຖານຂອງກົນໄກ, ການຂັບຂີ່, ການຄວບຄຸມ ແລະການສ້າງແບບຈໍາລອງ.
ສະຫຼຸບແລ້ວ, ພື້ນຖານທີ່ເປັນປະໂຫຍດຂອງຫຼາຍ-ລະດັບ-ຂອງ-ເວທີອິດສະລະແມ່ນຢູ່ໃນການລວມຕົວຂອງໂຄງສ້າງກົນຈັກ, ລະບົບຂັບ, ລະບົບການຄວບຄຸມ, ແລະການສ້າງແບບຈໍາລອງ kinematic. ພຽງແຕ່ຜ່ານການປະສານງານການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງໂມດູນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດບັນລຸໄດ້ສູງ-ຄວາມຊັດເຈນ, ການເຄື່ອນໄຫວທາງກວ້າງຂອງພື້ນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວສູງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສະຫນັບສະຫນູນການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງມັນໃນການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ, ວິສະວະກໍາ, ແລະຂົງເຂດຜູ້ບໍລິໂພກ. ໃນອະນາຄົດ, ດ້ວຍການພັດທະນາວັດສະດຸໃໝ່ (ເຊັ່ນ: ໂລຫະປະສົມນ້ຳໜັກເບົາ), ການຄວບຄຸມອັດສະລິຍະ (ເຊັ່ນ: ຂັ້ນຕອນການປັບຕົວຂອງ AI), ແລະເທັກໂນໂລຍີການຮັບຮູ້, ຂອບເຂດທີ່ມີປະໂຫຍດຂອງຫຼາຍ-ອົງສາ-ຂອງ-ແພລດຟອມອິດສະລະຈະຖືກຂະຫຍາຍອອກໄປຕື່ມອີກ, ສະໜອງການແກ້ໄຂການຈຳລອງແບບເຄື່ອນໄຫວທີ່ສັບສົນຫຼາຍ.
