某大學仿真中心，模擬導彈跟蹤實驗。

技術要求：

1 負載7KG
2 X-Z立式龍門結構 X軸行程4000mm Z軸行程3000mm
3 最大速度2m/s 最大加速度12m/s2
4 重復定位精度為±1mm

解決方案：

以上為結構示意圖，采用雙X軸，單Z軸的兩維立式龍門結構。負載為“導引頭”固定在Z軸滑塊上面。Z軸由一臺伺服電機作為驅動；雙X采用傳動桿實現兩軸的同步，采用一臺伺服電機驅動。整套設備共兩套伺服系統。中間部位需要特殊加固。

系統配置：

1 上位控制系統：采用英國TRIO專業運動控制器，選用型號為 MC206X 可實現控制兩套伺服系統，同時接受反饋系統反饋信號。

2 驅動部分：選用日本安川伺服電機，兩套伺服系統，所選型號為：

X軸 SGMGH-55ACA61+SGDM-55ADA
Z軸 SGMGH-20ACA6C+SGDM-20ADA

3傳動系統：采用MOTEC精密行星減速機，型號為：

X軸為APS110-3 ，減速比為 3
Z軸為APS180-3，減速比為 3

4 執行機構：選用德國AWD-Robot直角坐標機器人，

導軌型號為：X軸DTL090-300-4000-1
導軌端面尺寸是90*70mm 滑塊長度為300mm 行程為4000mm ;
Z軸 DTL090-300-3000-1
導軌端面尺寸是90*70mm 滑塊長度為300mm 行程為3000mm .

5、安全防護裝置

該機具有故障提示及報警功能，并且每次出現故障時都能準確的反映出故障具體位置，便于迅速排除故障，主要包括：機器人碰撞保護功能；工件安裝到位檢測；光幕安全保護。
以下為計算過程：

根據要求：

最大速度是v =2m/s 此前以選齒形帶可知D=63.6mm，
運動速度： v = n?D? 3.14/（60?1000） ；單位：m/s（米/秒）
n為驅動軸輸入轉速（單位：轉/分），D同步帶輪直徑（單位：mm），由此可得 v =600 r/min

在Z軸方向上

垂直向上運動所需推力：F = M?a + M?9.8?μ + M?9.8
驅動扭矩： Ma = (F?R)×Si/(1000) + Mleer = (F?C)×Si/（2000*3.14） + Mleer 單位：Nm（牛頓米）

Mleer—空載扭矩；單位：Nm（牛頓米）
n —驅動電機轉速；單位：rpm(轉每分鐘)
F—推力，指齒形帶的牽引力；單位：牛頓(N)
R—驅動軸半徑；單位：毫米（mm）
Si—保險系數，最小值為1.8 ，既所提供的扭矩為所需扭矩的1.8倍
M—負載質量：單位：為公斤（KG）
C—驅動軸周長，單位：毫米（mm）
μ—磨擦系數，通常為0.05

垂直向上運動所需推力：F = M?a + M?9.8?μ + M?9.8
=25*12+25*10*0.05+25*10
=562.5N

Si—保險系數選用2，此處滑塊質量14.8KG
驅動扭矩： Ma =35Nm
通過1:3減速機輸出為11.6 Nm
根據上述計算可選 安川1.8kw電機：SGMGH-20ACA6C+SGDM-20ADA
減速機MOTEC系列 APS110-3
在X方向上速度同樣為 v =600 r/min，

水平運動所需推力： F = M?a + M?9.8?μ

此處查看資料的總重量為110kg

可得

F = M?a + M?9.8?μ=1375N
驅動扭矩： Ma = (F?R)×Si/(1000) + Mleer = (F?C)×Si/（2000*3.14） + Mleer =87.5 Nm

通過1:3減速機輸出為29.15Nm
根據上述計算可選 安川5.5kw電機：SGMGH-55ACA61+SGDM-55ADA
減速機MOTEC系列 APS180-3