为了霸占六自由度运动渠道的运用难关，北京亿美博科技有限公司选用了自行开发的功能先进、操作牢靠的新式数字液压缸(已纳人“十五”攻关和国家重点新产品项目)，作为6只操控缸。该数字缸取消了传统操控中的伺服阀、传感器、A／D转化和D／A转化等许多环节，它是将传感器、数字阀等悉数做到液压缸内部，构成主动方位反应和速度反应。数字缸能够直接承受计算机宣布的数字脉冲信号进行牢靠的作业。脉冲频率代表数字缸运动速度，脉冲总数代表数字缸运动行程，一一对应，将杂乱的闭环操控变成了简略的开环操控。咱们与某军事院校协作，联合开发了载重量4吨和8吨的数字式六自由度运动渠道，它的操控框图见图1b。

  六自由度运动渠道，因为有极为宽广的运用远景，近几年，引起了国内外科研、院校广泛的研讨爱好。六自由度运动渠道是由6只液压缸，上、下各6只万向铰链和上、下2个渠道组成。下渠道固定在基础上，凭借6只液压缸的弹性运动，完结上渠道在空间6个自由度( X、Y、Z、α、β、γ)的运动，然后能够模仿出各种空间运动姿态，可大规模的运用到各种练习模仿器，如飞翔模仿器、舰艇模仿器、水兵直升机起降模仿渠道、坦克模仿器、轿车驾驭模仿器、火车驾驭模仿器、地震模仿器，以及动感电影、文娱设备等范畴，乃至可用到空间宇宙飞船的对接，空中加油机的加油对接中。在加工业可制成六轴联动机床、灵活机器人等。因为六自由度运动渠道的研发触及机械、液压、电气、操控、计算机、传感器，空间运动数学模型、实时信号传输处理、图形显现、动态仿真等一系列高科技范畴，因此六自由度运动渠道的研发变成了高等院校、研讨院地点液压和操控范畴中水平的标志性标志。国外某大型液压公司的总部大厅里，向客人展现水平的第一个标志便是六自由度运动渠道，作者觉得，六自由度运动渠道是液压及操控技能范畴的皇冠级产品，把握了它，在液压和操控范畴，根本上就没有了难题。以下介绍它的开发进程。

  数字液压技能的出现为液压技能增添了新的生机，数字液压缸与专门配套研发的数字操控器相配合，简直取消了传统液压操控中的一切液压阀件和操控元件，它扔掉了传统的阀口操控，而是直接选用数字脉冲操控，把现场调试搬到了办公室，简直做到了即装即用，现已成功地运用到冶金、机械、水电、国防军工等一系列疑问操控范畴，其可控功能远超于传统的液压操控技能，成功运用的实例有：冶金范畴中的钢水连铸结晶器液面操控、结晶器液压非正弦振荡(均列人过国家攻关项目)，带钢厚度操控(微米级精度)；水电范畴中的水轮机调速操控；机械范畴的大型无齿锯多点速度操控和方位操控；军工范畴的大型导弹装弹组织的多缸同步操控(恣意多缸同步差错可达0．1％)、军舰舵机操控、减摇稽操控；模仿器范畴的六自由度渠道操控等一系列疑问操控，均取得了非常抱负的作用。

  用数字技能替代传统的份额技能和伺服技能，用在六自由度渠道和其他许多体系上，都取得了很好的成果，数字技能具有简略、牢靠、便利、有用等一系列长处，很合适恶劣的作业环境。

  当给定空间状况后，能够别离算出只缸的不同长度，为了让渠道上的液压缸在同一时刻运动到新的方位，6只缸的运动速度是不相同的，这样的一个问题的处理有两种办法：一是选用规范的协联操控器，该操控器需将液压缸的运动长度数值送人，操控器能按所要求的时刻，主动分配6只缸的运动速度，一起抵达结尾；第二种办法是自己编制运动速度方程，选用长度的最小公倍数办法分配速度，也可到达相同意图。

  比较图la和图1b可知，操控原理大大简化，不光体系响应速度加速，并且故障率也大为下降，牢靠性得以进步。整个六自由度运动渠道无任何液压操控元件和传感器，体系构成非常简略。渠道运动的录像可在．coin／sin网站观看。它的功能指标如表1所示。

  (1)顺解(顺向解)：即己知6只液压缸的长度，求解渠道姿态，到目前为止，还没有直接中的正解方程式，只能选用叠代办法，运用计算机快速运算的特色和上铰链的结构条件束缚来迫临求解渠道姿态。此为顺解。

  (2)反解(逆向解)：描绘一个刚体在空间旋转的姿态，最常运用的办法是界说3个欧拉角来表达，当刚体旋转至某一姿态下，此3个欧拉角即组成仅有的旋转矩阵，并借由旋转矩阵做坐标转化，便可求得刚体的肯定方位。

  到目前为止，世界上一切国家和研发单位，大型渠道都无一例外地选用了液压伺服操控办理体系。国内以几所名牌大学的研讨水平较高，其操控原理根本相同，六自由度渠道单缸操控框图如图1所示。从图中可看出，主控计算机是完结空问状况的实时解算，然后将解算成果送到6个单缸操控器，经数／模转化后送给伺服放大器、伺服阀、伺服缸推进渠道运动。伺服缸的位移和压力经过2只传感器并经模／数转化后送给计算机，完结闭环操控。该伺服体系最大的难点是传递环节多、操控过于杂乱、调试困难、牢靠性差、伺服阀抗干扰、抗污染才能弱、故障率高，因此国内虽然许多单位做了研发，但大面积推行的却一直不多。