基于鋼絲繩傳動的位置控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種多電機同步控制系統，特別是一種基于鋼絲繩傳動的位置控制系統。
【背景技術】
[0002]現有技術中，常用的傳動方式有正時皮帶傳動，鏈條傳動、拉桿傳動和鋼絲繩傳動。
[0003]與其它傳動方式相比，鋼絲繩傳動具有輕質、高效、占用空間小的優點，因此利用鋼絲繩傳動來實現物體的精確位置控制具有重要的意義。
[0004]現有的鋼絲繩傳動主要用于礦井提升和飛機操縱系統。
[0005]在應用于礦井提升時，鋼絲繩只受單向的拉力，且礦井提升對定位精度要求不高。
[0006]而在應用于飛機操縱系統時，鋼絲繩傳動利用兩根鋼絲繩，在往復式操縱過程中，兩根鋼絲繩分別受力，飛機操縱系統使用的鋼絲繩傳動同樣對定位精度要求不高。這是由于鋼絲繩在傳動的過程中有較大的彈性，如果使用在往復運動精確位置控制系統中，會帶來很大的回程誤差，因此傳統的鋼絲繩傳動很少用在往復運動精確位置控制的場合。
【發明內容】
[0007]在下文中給出關于本申請的簡要概述，以便提供關于本申請的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本申請的窮舉性概述。它并不是意圖確定本申請的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本申請的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0008]本申請的一個主要目的在于提供一種新的基于鋼絲繩傳動的位置控制系統，其可精確控制物體縱向和橫向的位置。
[0009]根據本申請的一方面，一種基于鋼絲繩傳動的位置控制系統，包括縱向導軌、橫向導軌、鋼絲繩組和驅動裝置；縱向導軌與橫向導軌滑動連接；鋼絲繩組與被控移動平臺和驅動裝置連接，用于基于驅動裝置輸出的驅動力帶動被控移動平臺沿縱向導軌移動。
[0010]本申請的基于鋼絲繩傳動的位置控制系統，通過多個電機的協同控制，使物體能夠同時實現橫向和縱向的精確位置控制。
[0011 ] 在本申請的一些實施例中，可通過控制鋼絲繩上的預緊力來控制鋼絲繩的剛度，使得在位置控制的過程中能夠保證位置控制精度。電機的部分功率用來控制鋼絲繩的預緊力，另一部分功率用來控制物體移動的位移。
[0012]本申請的基于鋼絲繩傳動的位置控制系統，通過將驅動部件從橫梁和縱梁上分離出來，可以極大的減輕縱梁的總體質量，降低系統的驅動功率。
【附圖說明】
[0013]參照下面結合附圖對本申請實施例的說明，會更加容易地理解本申請的以上和其它目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本申請的原理。在附圖中，相同的或類似的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。
[0014]圖1為本申請的一個實施例的基于鋼絲繩傳動的位置控制系統的示意性結構圖；
[0015]圖2為利用本申請實施例的基于鋼絲繩傳動的位置控制系統來控制被控移動平臺移動到指定位置的一種應用場景的示意性流程圖。
【具體實施方式】
[0016]下面參照附圖來說明本申請的實施例。在本申請的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本申請無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0017]如圖1所示，為本申請的一個實施例的基于鋼絲繩傳動的位置控制系統的示意性結構圖。
[0018]在本實施例中，基于鋼絲繩傳動的位置控制系統包括縱向導軌10、橫向導軌20、鋼絲繩組30和驅動裝置41-44。
[0019]其中，縱向導軌10與橫向導軌20滑動連接。例如，在一些實現方式中，縱向導軌10可以通過固定在其上的滑塊(圖中未示出)與橫向導軌20滑動連接。
[0020]鋼絲繩組30與被控移動平臺100和驅動裝置41-44連接，用于基于驅動裝置41-44輸出的驅動力帶動被控移動平臺100沿縱向導軌10移動。
[0021]在一些實現方式中，鋼絲繩組30還可以用于基于驅動裝置41-44輸出的驅動力帶動縱向導軌10沿橫向導軌20移動。
[0022]在這些實現方式中，被控移動平臺100可以在鋼絲繩組30的拉力作用下，沿著縱向導軌10上下移動。此外，被控移動平臺100還可以與縱向導軌10作為一個整體，在鋼絲繩組30的拉力作用下，沿著橫向導軌20水平移動。
[0023]在一些實現方式中，驅動裝置41-44可以包括第一縱向驅動單元41、42和第二縱向驅動單元43、44。
[0024]第一縱向驅動單元41、42可用于通過鋼絲繩組30向被控移動平臺100提供豎直向上的拉力。因此，在第一縱向驅動單元41、42的帶動下，鋼絲繩組30對被控移動平臺100施加豎直向上的拉力，從而可使被控移動平臺100沿著豎直方向向上運動。
[0025]第二縱向驅動單元43、44可用于通過鋼絲繩組30向被控移動平臺100提供豎直向下的拉力。因此，在第二縱向驅動單元43、44的帶動下，鋼絲繩組30對被控移動平臺100施加豎直向下的拉力，從而可使被控移動平臺100沿著豎直方向向下運動。
[0026]在一些可選方式中，驅動裝置41-44還可以包括第一水平驅動單元41、43和第二水平驅動單元42、44。
[0027]第一水平驅動單元41、43可用于通過鋼絲繩組30向縱向導軌10提供水平向左的拉力。因此，在第一水平驅動單元41、43的帶動下，鋼絲繩組30對縱向導軌10施加向左的拉力，使得縱向導軌10與被控移動平臺100 —起，沿著橫向導軌20水平向左移動。
[0028]第二水平驅動單元42、44可用于通過鋼絲繩組30向縱向導軌10提供水平向右的拉力。因此，在第二水平驅動單元42、44的帶動下，鋼絲繩組30對縱向導軌10施加向右的拉力，使得縱向導軌10與被控移動平臺100 —起，沿著橫向導軌20水平向右移動。
[0029]在一些實現方式中，第一縱向驅動單元41、42可包括第一驅動組件41和第二驅動組件42。
[0030]其中，第一驅動組件41可包括第一滑輪411、第一驅動輪412和第一驅動電機413，第一驅動電機413包括第一輸出軸414。
[0031]類似地，第二驅動組件42可包括第二滑輪421、第二驅動輪422和第二驅動電機423，第二驅動電機423包括第二輸出軸424。
[0032]鋼絲繩組30可包括平行的第一鋼絲繩31和第二鋼絲繩32。
[0033]第一鋼絲繩31的上端經第一滑輪411與第一驅動輪412固連，第二鋼絲繩32的上端經第二滑輪421與第二驅動輪422固連。
[0034]第一輸出軸414與第一驅動輪412的軸心固連，用于帶動第一驅動輪412旋轉，第二輸出軸424與第二驅動輪422的軸心固連，用于帶動第二驅動輪422旋轉。
[0035]類似地，第二縱向驅動單元43、44可包括第三驅動組件43和第四驅動組件44。
[0036]第三驅動組件43可包括第三滑輪431、第三驅動輪432和第三驅動電機433，第三驅動電機433包括第三輸出軸434。
[0037]第四驅動組件44可包括第四滑輪441、第四驅動輪442和第四驅動電機443，第四驅動電機443可包括第四輸出軸444。
[0038]第一鋼絲繩31的下端可經第三滑輪431與第三驅動輪432固連，第二鋼絲繩32的下端可經第四滑輪441與第四驅動輪442固連。
[0039]第三輸出軸434與第三驅動輪432的軸心固連，用于帶動第三驅動輪432旋轉。第四輸出軸444與第四驅動輪442的軸心固連，用于帶動第四驅動輪442旋轉。
[0040]這樣一來，每條鋼絲繩的上、下兩端均連接至一驅動輪，并通過驅動電機帶動其輸出軸旋轉，進而帶動同軸的驅動輪旋轉，從而向對應的每條鋼絲繩產生拉力。
[0041]在一些實現方式中，第一水平驅動單元和第二水平驅動單元可以與第一垂直驅動單元和第二垂直驅動單元共用驅動組件。
[0042]例如，在一些可選方案中，第一水平驅動單元包括第一驅動組件41和第三驅動組件43。第二水平驅動單元可包括第二驅動組件42和第四驅動組件44。
[0043]也即是說，在這些實現方式中，可通過向每條鋼絲繩31或32的上下兩端同時施加向左的拉力或者向右的拉力，使得被控移動平臺100連同縱向導軌10—起，沿著橫向導軌20向左或者向右移動。
[0044]作為一種可選方案，縱向導軌10可包