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关键词： 并联软驱动机构   型综合   三自由度机构   软体驱动器   运动匹配  

摘要： 机构学是机器人领域一直以来的热点问题。机器人的机构构型决定着机器人的性能和应用场合。如何构建新构型使机器人具备更好的性能,如何使被构建的新型机器人能够被应用于更多领域都是学者们长期研究的问题。近年来,软体驱动器已经成为机器人领域的重要组成部分,软体驱动器的出现使机器人突破原来的刚性机器人的应用领域,使得机器人可以在非结构化环境中作业。如何将软体驱动器应用于更多领域,如何利用软体驱动器构造出更多种机构的构型是应该长期探究的重要问题。本文提出了一种三自由度并联软驱动机构的型综合方法;构造出了一系列的三自由度并联软驱动机构;提出了一种新型的软体驱动器;并且对提出的型综合方法进行了验证。本文首先以生物肢体的结构为基础,根据生物肢体结构的优点进行了三自由度并联软驱动机构的构型概念设计,该种构型的核心为将无附加部分的软体驱动器整体直接作为驱动分支连接在机架与执行机构之间。对三自由度并联软驱动机构的结构进行划分;确定三自由度并联软驱动分支的组成中执行机构的自由度数目和执行机构的三种形式以及驱动分支的数目范围;分析了构建三自由度并联软驱动机构的流程。然后本文以螺旋理论、Grassmann线几何与图谱法为理论基础,并根据现有的理论进行了推导,从而对理论进行了进一步地证明与说明。进行了三自由度执行机构的型综合,其中包括串联机构,含有复合运动副的机构和含有一个闭环的机构等。根据机构的结构为这些执行机构选取运动输入点。由于执行机构的最小组成单元为移动副和转动副,所以以移动副和转动副的运动特征为基础,分析组成执行机构的运动副和支链等的运动特征,从而得到运动输入点的运动特征。确定移动副和转动副的受控运动特征,并通过锁定运动特征的方式进行了自由度验证,从而证明受控运动特征选取的正确性。以移动副和转动副的受控运动特征为基础,确定执行机构各运动输入点处的受控运动特征。然后本文提出了软驱动分支的主动自由度和被动自由度的定义。给定驱动分支与执行机构的运动匹配原则,根据所给定义,分析了现有软体驱动器的主动自由度和被动自由度。根据所给的运动匹配原则,为一部分执行机构匹配了软驱动分支。分析了现有软体驱动器不能完全匹配所有执行机构的原因,并针对这些情况提出了一种新型的具有六个自由度的软体驱动器。对该种软体驱动器进行了静力学分析,为剩余的执行机构匹配了合适的软驱动分支。最后,本文以几种典型的机构为例,给出了构建三自由度并联软驱动机构的具体过程,并通过锁定驱动分支的驱动特征进行了机构自由度的验证和所匹配的驱动分支正确性的验证。分析在不同的软体驱动器处于工作状态下,执行机构中运动副的运动状态变化。搭建机构的三维模型,并通过有限元仿真分析,确定上述分析中得到结论的正确性,也同时用仿真的方式验证了机构的自由度。

关键词： 无人直升机   输出约束   状态约束   指定性能约束   神经网络控制  

摘要： 无人机(Unmanned Aerial Vehicles,简称UAV)是一种无人飞行机器,具有多种应用领域,包括但不限于军事、民用、商业和科学探索。无人机的出现和发展,推动了航空技术的进步和创新,为人们带来了更多的机会和挑战。无人直升机作为一种典型的无人机具有良好的应用前景,可以运输物资和设备,支持军事和民用应用得到越来越多的研究关注。然而,无人直升机在实际应用中面临着许多环境和设备本身的约束特性,例如气流干扰、高度和速度限制、机身和旋翼受力约束等,如果忽略这些约束特性,将会对直升机的性能和安全性产生负面影响,甚至可能导致设备损坏。为此直升机系统必须考虑这些约束特性,并在控制器设计中加以考虑和限制,同时约束特性增加了直升机控制器设计的难度和复杂度。由于约束条件的存在,直升机控制器必须同时考虑多个输入和输出变量,并且需要设计复杂的约束控制算法来解决这些问题。由此可见,约束控制对于直升机控制器的设计是一个极具挑战性的问题,需要在理论和实践中进行深入的研究和探索,对于直升机控制器设计和应用中,必须充分考虑和处理这些约束特性,才能实现更加安全和高效的直升机控制,只有这样,才能保证直升机的顺利运行,并降低意外事故的风险。基于上述说明,本文借助Quanser Aero的二自由度直升机平台开展了输出受限条件下二自由度直升机系统非线性控制的研究,并从以下方面入手:(1)研究了输出约束条件下非线性二自由度直升机系统的自适应神经网络控制问题,通过构建反步法进行控制,在此基础上,通过采用径向基神经网络来逼近未知的函数,实现对系统的自适应控制。同时,该研究还利用障碍李雅普诺夫函数的构造方法,对控制器的设计进行了优化,并通过自适应参数的设置使系统的输出不违反约束,最后通过仿真和实验的验证,证明了所提出的方法的有效性。(2)研究了状态约束下非线性二自由度直升机系统的自适应神经网络控制问题,在反步法的控制框架下,通过构造障碍李雅普诺夫函数函数进行控制器的设计,从而实现对直升机系统状态约束的控制。在此基础上,采用径向基神经网络对直升机系统中的未知函数进行估计,保证了系统的状态在预定的区域内,最后,通过仿真和实验验证了所提出方法的有效性。(3)研究了一种针对满足规定性能约束的非线性二自由度无人直升机系统的神经网络控制方法。通过引入一个规定的性能函数来表示系统的约束条件,通过误差变换将一个有约束的跟踪控制问题转化为一个等价的无约束稳定性问题。设计了该神经网络控制器,以确保跟踪误差收敛到一个小的零邻域,并满足了规定的性能约束。此外,利用李亚普诺夫直接方法分析了系统的稳定性和误差收敛性。通过仿真结果和实验结果,验证了所提控制方案的有效性。

关键词： 超空泡航行体   空化器   双自由度   运动学分析   虚拟样机仿真  

摘要： 超空泡航行体是采用超空泡减阻技术实现高速航行的水下装备,由于其良好的作战性能并具备隐蔽性好、打击速度快等优势引起了业界广泛的关注,在实际作战中拥有广阔的应用前景。空化器是安装在航行体头部用于生成空泡的重要装置,同时可用作控制舵面调节航行体的姿态。目前实际应用的空化器普遍只能实现俯仰或偏航的单自由度偏转,关于双自由度空化器的研究与应用较少。为提高超空泡航行体的机动性,进一步提升其作战性能,本文提出了一种创新性双自由度空化器机构。该机构采用2PUS+Sp的构型方案,通过2个PUS运动支链的伸缩,可以实现空化器俯仰与偏航双自由度偏转运动,围绕本文提出的设计方案,主要开展的工作及结论如下:(1)基于超空泡航行体中空化器的实际功能与作用,制定了双自由度空化器机构的设计要求;结合少自由度机构的组成原理,提出可实现空化器俯仰与偏航双自由度偏转的设计方案;对机构中各构件的结构进行详细设计,依据实际工作的需求,通过相关计算对滚珠丝杆和电机进行合理选型。(2)对本文提出的双自由度空化器机构进行运动学分析。首先采用解析法分析机构中原动件与末端构件的运动规律,通过坐标变换法建立空间机构中各构件的位置关系,推出主、从动件的运动关系表达式。之后采用虚拟样机模拟的手段,对机构进行运动学仿真验证,检验理论分析的正确性。(3)为保证机构运行的可靠性,对关键构件进行强度校核。通过受力分析得到机构中构件间力的传递关系,对于结构简单的构件采用校核计算的方式检验其是否符合强度要求;对于结构较为复杂的构件采取有限元分析手段,对其进行静力学分析。运动学分析及虚拟样机仿真的结果显示机构可以实现俯仰与偏航双自由度的转动,验证了双自由度空化器机构运动的可行性,通过力学分析得到机构中关键部件在实际工作条件下的受力与变形情况,均满足设计的强度要求。证实机构设计合理,且具有传动结构简单、运动关系可靠、制造工艺性良好等优点,有较强的工程应用前景。

关键词： 绿篱修剪机械臂   运动学分析   轨迹规划   PID控制   联合仿真分析  

摘要： 随着我国“绿色城市”和“森林城市”工作的深入推进,园林绿化养护工作压力显著增长,使得绿篱修剪成为绿化养护的重点工作。针对目前园林绿化机械利用率低、适应性不强、工人劳动强度大和通用性能差等问题,研发出高效节能的自动化绿篱修剪设备具有重要意义。本研究以电动式五自由度绿篱修剪机械臂为研究对象,从机械臂结构设计、运动学分析、末端轨迹规划和控制系统设计四方面展开研究,具体完成的工作如下:(1)根据绿篱修剪工作的作业要求,从结构类型、自由度数目和驱动方式三个方面进行选择论证,对电动式五自由度绿篱修剪机械臂进行结构设计。根据修剪任务,分析机械臂极限位置,确定机械臂各个关节的运动范围以及各杆件的长度参数,利用Solid Works软件建立绿篱修剪机械臂的三维模型;并通过ANSYS Workbench软件静态结构模块对其结构进行有限元分析,证明其结构设计的合理性。(2)对绿篱修剪机械臂进行运动学分析。通过改进D-H参数法建立绿篱修剪机械臂运动学模型,利用正逆向运动学对其进行推导,求得正向运动学方程和逆向运动学逆解;利用Matlab软件中的机器人工具箱(Robotics Toolbox)建立绿篱修剪机械臂运动学模型,验证正逆向运动学推导结果的正确性。利用数值法中的蒙特卡洛法对绿篱修剪机械臂的工作空间进行运算分析,并通过Matlab软件编写程序,绘制出绿篱修剪机械臂工作空间二维云图和三维云图。(3)对绿篱修剪机械臂进行轨迹规划。通过对比机械臂在笛卡尔空间和关节空间的4种插值法轨迹规划,论证后选择关节空间中五次多项式插值算法对绿篱修剪机械臂进行轨迹规划分析。采用Matlab软件建立了绿篱修剪机械臂模型并编写绿篱修剪机械臂五次多项式插值轨迹规划程序,分别对两种工况下的绿篱修剪机械臂进行轨迹规划及仿真分析,从理论上验证了关节空间中五次多项式插值算法对绿篱修剪机械臂轨迹规划的可行性。(4)对绿篱修剪机械臂控制系统进行设计。通过Matlab软件对绿篱修剪机械臂控制系统进行设计,采用数字式PID控制器对其进行控制。通过搭建绿篱修剪机械臂Adams和Matlab Simulink联合仿真平台,对绿篱修剪机械臂进行联合仿真,最终通过绿篱修剪机械臂各关节阶跃响应动态变化曲线和Adams中的运动过程验证了绿篱修剪机械臂PID控制系统的正确性和合理性。对样机加工制作并通过试验验证,确保了绿篱修剪机械臂的可靠性。通过对电动式五自由度绿篱修剪机械臂结构设计、运动学、末端轨迹和控制系统的研究,为自动化绿篱修剪设备的研发提供理论基础。

关键词： 机构自由度   虚约束   平面机构   并联机构   耦合机构   约束法线  

摘要： 机构自由度分析是机构设计的基础,它可以帮助机构设计者明确机构的约束条件,探索机构的运动特性,预测机构的工作范围。传统的机构自由度分析方法计算出现问题,根本原因是虚约束的存在影响了机构自由度的计算。但由于对虚约束的形成机理不明确,到目前为止还没有找到虚约束形成的具体几何条件与一般规律,早已形成共识的“机构中存在虚约束的几种特定几何条件”至今仍是通过经验来识别机构中虚约束的唯一途径。因此,能够准确判断机构中虚约束的理论方法研究有非常重要的意义。本文针对机构中存在虚约束影响自由度计算的问题,在阐明虚约束形成的具体几何条件与一般规律的基础上,建立“机构自由度、各构件自由度总数量、各构件之间实际约束自由度的总数量”三者之间的平衡方程,得到一种理论充分、物理意义明确的机构自由度计算方法。主要内容如下:(1)为判断刚体自由度与参照物间产生约束的关系,以刚体自由度与过约束问题为研究重点,提出了约束法线和约束法平面的概念,将接触点处的约束简化为约束法线用以表示刚体受到的约束。通过探究法线数量、分布之间的几何关系对自由度的限制,建立了用以判断刚体自由度及其特性、过约束及其数量的约束法线几何定理,可准确分析判断刚体的自由度性质,为刚体自由度与过约束的判断提供理论依据。(2)为判断运动副对构件自由度产生的约束关系,将机构中各类运动副简化成法线及其数量的分布表示。根据构件的运动传递,提出动、静法线的定义并探究其传递规律,建立了动、静约束法线几何定理。通过定理可准确分析判断运动副对构件自由度的约束特点,阐明了运动副对构件产生约束的机理,也可对机构中运动链对并联构件的自由度约束特性、过约束数量进行分析判断。(3)为准确识别机构中虚约束的数目,消除虚约束对机构自由度分析计算带来的影响,研究并提出了判断构件形成虚约束必要条件。通过分析验证机构中虚约束的形成条件,阐明了机构中虚约束的形成机理。通过推导机构中构件的数量、全部运动副的约束法线数量和虚约束数量之间的关系,建立了基于约束法线的机构自由度通用计算方法。(4)为验证新方法的准确性和通用性,对典型平面机构、空间机构以及耦合机构等实例进行自由度分析,新方法可以有效克服虚约束对机构自由度分析计算的影响,准确识别机构中的虚约束数目,得到准确的机构自由度。特别针对空间并联3-RRC机构,通过分析对比,验证了本文提出的基于约束法线的自由度分析方法直观、严谨、准确。而在针对多环路耦合机构的自由度分析中,提出了简化杆组的方法,结合约束法线的判定定理,新方法可以有效解决耦合机构自由度分析计算的难题。

关键词： 概率路标图算法   改进CS算法   机械臂   碰撞检测   路径规划  

摘要： 随着机械手臂在工业中的运用日益普遍,其在智能化和自动化方面水平较低的问题也暴露出来,当下市场中的机械臂普遍智能化和自动化程度过低,在工作时经常需要人工操作以及人工示教,这一方面限制了机械臂的应用领域,另一方面增加了生产工作的风险和人工成本。为了使机械臂拥有更广阔的应用领域,探索一种高智能化,高自动化的路径规划算法具有重要价值。将势能代价函数以及道格拉斯-普克算法引入概率路标图算法,探索一种狭窄区域通过率高且路径平滑的改进PRM算法,以此为基础,建立六自由度机械臂模型,并使用布谷鸟算法改进CS算法对其进行逆运动学求解。首先,为提高机械臂逆运动学求解算法的效率,使用B样条插值关节位置节点,在此基础上通过引入Halton序列提高初始种群质量,添加柯西扰动因子,使算法不易陷入局部最优以保证搜索后期种群的多样性,并通过仿真实验和数据验证了改进PRM算法的优越性,为机械臂的避障路径奠定了理论基础。其次,在PRM算法采样阶段引入势能代价函数,通过为终点赋予引力函数,为障碍空间赋予斥力函数,对采样阶段所得采样点进行位置调整,使其更易分布于困难空间,并且使用边集优化方法和峰值点提取方法,缩减路径生成阶段产生的亢余路径,使其简化为折点数量较少,较为平滑的折线段,大幅提高了PRM算法规划的路径质量。以此为基础探索机械臂平滑避障路径,并通过仿真模拟实验,验证了该改进PRM算法相对于传统PRM算法具有窄道通过率高,采样点需求少,路径质量高等优点。力求获得一种执行效率高、能量消耗低且反应速度快的平滑机械臂避障轨迹。

关键词： 机械臂   运动学   在线示教   轨迹规划   改进混合粒子群算法  

摘要： 传统的机械臂示教方法主要通过直接编程或现场拖动对机械臂进行示教,但此类方法对于不同工作场景的适应性较差,并且要求示教者自身有一定的技术基础。随着面对越来越复杂的工作任务与工作场景,人们希望拥有其他适应性更强,操作难度更低的方法与机械臂进行交互。所以本文以此为出发点,设计了一种基于Kinect传感器的六自由度机械臂在线示教系统。通过该系统实现了人臂对机械臂实时示教的功能;并且在此基础上,为了进一步保证运动轨迹的稳定与平滑,利用改进混合粒子群算法(IHPSO-DE)对示教轨迹进行了再优化。其主要研究任务如下:(1)首先设计了双臂示教实验平台,包括上、下位机的软、硬件设计及各元器件的选型。然后对机械臂进行了运动学解算并验证。为了进一步描述机械臂关节与末端的速度关系,对速度雅克比矩阵进行了求解,并在此基础上分析了机械臂的奇异位形。最后运用蒙特卡洛法对机械臂的工作空间进行了解算。(2)为了更好的了解Kinect数据采集特性,首先对影响Kinect采集精度与稳定性的因素进行了实验分析。随后为了消除采集数据存在的波动,并提升示教过程的实时性,采用自适应卡尔曼滤波对数据进行处理。将滤波后的腕关节位姿数据转换至机械臂运动空间后,对其进行逆解就可得到机械臂各关节转动角度。为了进一步提升关节运动的稳定性和精度,采用三次样条曲线对角度值进行插值和平滑。(3)由于人臂自身的抖动以及Kinect采集特性的影响,通过示教直接得到的运动轨迹并不够平滑。故此本文运用3-5-3多项式组合函数对关键工作点间的运动轨迹进行再规划。并且在此基础上,为了进一步缩短轨迹运行时间,还运用了IHPSO-DE算法对轨迹运行时间进行了优化。最后为了证明该算法的优越性,将其与标准PSO、标准DE以及CPSO算法规划所得轨迹进行比较。通过实验证明,经过IHPSO-DE算法规划所得的轨迹运动时间相对于上述三种算法分别减少了14.70%、13.98%、12.56%。

关键词： 六自由度机械臂   碰撞检测   路径规划   快速扩展随机树  

摘要： 随着“十四五”规划的提出,我国机器人技术水平飞速发展。当今社会,机器人在工业生产、医疗服务、仓储物流、国防战备等领域扮演着越来越重要的角色。机械臂作为工业机器人中不可或缺的一环,主要根据人工示教设置的路径,完成传统工艺中的单一流水线作业,这种方式不仅对操作人员有一定的技术要求,同时效率低下且适应性差。对于机械臂智能化发展需求的不断提高,迫切需要其在不同的生产环境中自主的规划出任务路径。因此,设计一套高效的机械臂避障路径规划方案,保证其工作的精确性、安全性显得十分重要。本文以ROB3V6六自由度机械臂为研究对象,对不同工作空间下的机械臂路径规划进行了研究。论文的主要研究工作如下:(1)研究机械臂的运动学建模并设计碰撞检测算法。根据Modified D-H法建立ROB3V6机械臂的参数模型,推导了机械臂的运动学方程并选用MATLAB仿真软件验证机械臂正、逆运动学方程求解的正确性,同时设计了机械臂在工作环境中的碰撞检测算法,着重分析了六自由度机械臂在工作过程中可能遇到的碰撞情形,并把空间障碍物用球体包络,机械臂本体用圆柱体包络,通过几何法与解析法结合的形式分别完成机械臂本体与障碍物空间的碰撞检测以及机械臂本体模型之间的碰撞检测。(2)设计基于改进RRT的路径规划算法。为提高机械臂路径规划的质量与时效性,对三维空间中应用最广泛的快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Trees)及其改进型算法进行了研究,并提出了新的改进形式。针对RRT算法搜索效率低下的问题,提出了预置树策略,提前将探索节点分布在整个空间减少了搜索时间,对于收敛速度慢的问题,引入了双向搜索结构并利用贪婪算法,目标偏置策略以及变步长策略,加快了初始路径的获取,对于算法规划所得路径不平滑的问题,提出了循环剪枝策略并利用Nurbs曲线进行平滑。最后利用MATLAB仿真软件,验证了改进RRT算法比目标偏置RRT算法、RRT*算法、RRT-connect算法,在算法时效性、路径质量、路径平滑度上更具优势。(3)设计机械臂在关节空间以及笛卡尔空间下的路径规划方案。详细研究了机械臂在关节空间与笛卡尔空间下的路径规划,对比分析了两种工作空间下机械臂路径规划的不同点,设计了具体的实施方案及算法流程图,并以路径规划的形式解决了笛卡尔空间下特有的机械臂奇异性问题,同时针对算法在笛卡尔空间位姿规划时可能产生的关节旋解问题进行了规避。最后,根据Solidworks仿真软件生成的机械臂实际模型参数,在机器人操作系统ROS(Robot Operating System)中,实现本文机械臂路径规划算法在笛卡尔空间下的路径规划,验证了规划所得路径的安全性以及算法的有效性。

关键词： 多环耦合机构   几何代数   自由度   邻接矩阵   自由度解耦  

摘要： 多环耦合机构大多应用在航天航空,仿生机器人、深空探测、建筑设计和户外活动等领域。而自由度作为机构的基本属性,在多环耦合机构的开发和应用上具有重要意义。其中多环耦合机构分支的耦合特性一直是提出普适性自由度计算方法的重点难点,本文以此为切入点进行研究,全文主要工作和成果如下:提出一种几何代数框架下的多环耦合机构自由度计算方法,将耦合构件进行等效得到机构拓扑图,找到连接机架与输出构件的最短分支。通过修正分支上与耦合闭环耦合的运动空间,从而修正分支的运动空间。最后对所有修正后的分支运动空间求交,得到输出构件的运动空间。将输出构件运动空间解耦成相应的单自由度运动解析式,可得到输出构件全周自由度性质。根据耦合闭环的分布,将多环耦合机构进行分类:单分支耦合,分支间耦合以及混合耦合多环耦合机构。提出几何代数框架下单分支和分支间耦合的多环耦合机构自由度计算方法。对每条分支上与耦合闭环耦合部分遵循机架到输出构件的顺序依次修正。每次修正时只考虑闭环对一条分支的影响。将所有修正部分与未耦合的运动螺旋求并集,得到修正的分支运动空间。对所有修正后的分支运动空间求交集,得到输出构件的运动空间。提出几何代数框架下混合耦合多环耦合机构的自由度计算方法。当闭环存在耦合情况时,要遵循小闭环先分析原则,对闭环存在的耦合部分先进行修正,减少不必要的计算成本。将所有修正部分与未耦合的运动螺旋求并集,得到修正的分支运动空间。对所有分支运动空间求交集,得到输出构件的运动空间。提出一种基于输入传递指标(input transmission index,ITI)的多环耦合机构较优驱动方案选取方法。根据输出自由度解析式中的独立变量,选取可行驱动方案,通过计算每组驱动方案在工作范围内的ITI分布,选取性能分布较好的一组作为机构的输出方案,为多环耦合机构的驱动方案选取提出一种新思路。通过上述工作,一定程度上证明了本文提出的基于几何代数的多环耦合机构自由度计算方法的普适可行性,并给困扰多环耦合机构的驱动选取问题提出了新的解决思路。

关键词： 磁悬浮驱动器   电火花加工   动态特性   PID控制  

摘要： 电火花加工适用于各种导电材料的加工,特别是对于硬脆性难加工材料、复杂曲面的加工具有独特优势。然而,由于电火花加工过程中的极间加工间隙很难快速调整,导致了电火花加工效率较低。本文对一种能够直接安装在电火花加工机床上进行加工的五自由度磁悬浮驱动器进行动态特性分析,并设计与其相适应的控制方法进行极间加工间隙的快速调节,增加电火花加工机床的有效放电的次数,从而提高电火花加工效率。首先,进行了五自由度磁悬浮驱动器电磁力的仿真分析及实验验证。运用三维设计软件建立磁悬浮驱动的三维模型。并对五自由度磁悬浮驱动器的工作原理进行分析。根据三维模型简化出电磁力仿真模型,运用有限元分析软件电磁力特性仿真分析,并进行实验验证。实验结果可知五自由度磁悬浮驱动器电磁力有着良好的线性度。根据电磁力仿真建立磁悬浮驱动器的动力学模型。其次,对五自由度磁悬浮驱动器进行了模态分析及谐响应分析。对其各个阶次的固有频率和模态振型进行了分析,结果表明:五自由度磁悬浮驱动器的第七阶模态振幅最大,确定了磁悬浮驱动器会产生共振进而影响加工精度和使用寿命的频率区间。然后,采用PID控制方法设计了五自由度磁悬浮驱动器的控制系统,并根据其动力学模型进行了仿真分析和实验验证。设计并搭建五自由度磁悬浮驱动器的控制系统后,并对其进行沿X轴、Z轴及绕X轴偏转方向的阶跃仿真及控制实验、正弦跟踪仿真及控制实验。实验结果表明:五自由度磁悬浮驱动器有着响应速度快,调节时间短,跟随性能好的良好动态特性。最后,设计并搭建了基于五自由度磁悬浮驱动器的电火花加工实验系统,进行了五自由度磁悬浮驱动器辅助电火花加工实验,并与传统电火花加工实验进行了对比。通过实验结果对比可知安装磁悬浮驱动器的电火花加工的有效放电次数明显增加,对比传统电火花加工其效率提高了16%。并且随着驱动器辅助抬刀频率和幅度的提高电火花机床的加工效率也随着提高。在磁悬浮驱动器辅助抬刀频率为5rad/s,幅值为20μm时加工效率提高的最大,对比传统电火花抬刀加工提高了32.4%。