CN207273207U - 直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，所述装置包括并联机构本体、检测单元和控制单元，并联机构本体包括动平台、被动运动支链和两个主动运动支链；被动运动支链包括第一支架、第一一级杆、第二一级杆、第一二级杆、第二二级杆和横向连杆，每个主动运动支链包括直线电机模组、第二支架、第一主动杆和第二主动杆；动平台外形为等边三角形，其第一边与被动运动支链连接，第二边与其中一个主动运动支链连接，第三边与另一个主动运动支链连接。本实用新型通过设计三个运动支链，且其中两个通过直线电机直接驱动主动杆来控制动平台的运动，具有控制精度高、结构简单、响应快、刚性好的优点，具有很好的工业实用性。

Description

直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种并联机构控制装置，尤其是一种直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，属于平面机构的运动控制领域。

背景技术

目前，随着技术的发展，制造业的自动化水平越来越高，意味着机器人装置在工业生产领域的应用将越来越多，越来越多的机器人装置被用于工业生产，为了提高生产效率和产品质量，对机器人装置的速度和精度要求也越来越高。传统的机器人装置多采用电机加减速器或液压驱动等驱动方式，电机加减速器的驱动方式往往会带来较大的内部摩擦、转动惯量提升、齿侧间隙等无法避免的问题，减速器中的摩擦、齿侧间隙、弹性变形会造成非线性，导致机器人装置的控制带宽与可操作性都不理想，难以满足高速度、高精度的要求，液压驱动也存在可靠性差、维护保养困难的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，该装置通过设计三个运动支链，并且其中两个运动支链通过直线电机直接驱动主动杆来控制动平台的运动，具有控制精度高、结构简单、响应快、刚性好的优点，具有很好的工业实用性。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，包括并联机构本体、检测单元和控制单元，所述并联机构本体包括动平台、被动运动支链和两个主动运动支链；

所述被动运动支链包括第一支架、第一一级杆、第二一级杆、第一二级杆、第二二级杆和横向连杆，第一一级杆和第二一级杆的一端分别与第一支架转动连接，第一一级杆的另一端与第一二级杆的一端转动连接，第二一级杆的的另一端与第二二级杆的一端转动连接，第一一级杆和第一二级杆的连接处与第二一级杆和第二二级杆的连接处通过横向连杆连接；

每个主动运动支链包括直线电机模组、第二支架、第一主动杆和第二主动杆，所述直线电机模组带动第二支架直线移动，第一主动杆和第二主动杆的一端分别与第二支架转动连接；

所述动平台外形为等边三角形，动平台的第一边与被动运动支链的第一二级杆和第二二级杆另一端转动连接，第二边与其中一个主动运动支链的第一主动杆和第二主动杆另一端转动连接，第三边与另一个主动运动支链的第一主动杆和第二主动杆另一端转动连接；

所述检测单元包括第一角位移传感器、第二角位移传感器、位移传感器和加速度传感器，所述第一角位移传感器设置在第一支架上，所述第二角位移传感器设置在第一二级杆上，所述位移传感器设置在直线电机模组上，所述加速度传感器设置在动平台上；

所述控制单元分别与第一角位移传感器、第二角位移传感器、位移传感器、加速度传感器和直线电机模组分别连接。

进一步的，所述直线电机模组包括直线电机、导轨、第一垫块和连接块，所述直线电机与导轨平行布置，直线电机的动子与导轨的滑块位于同一水平面上，所述导轨固定在第一垫块上，所述连接块固定在导轨的滑块上，并与直线电机的动子固定连接，所述第二支架固定在连接块上；

所述位移传感器包括磁栅尺和磁栅读数头，所述磁栅尺贴在第一垫块的侧边，所述磁栅读数头安装在连接块上。

进一步的，所述动平台的三边上均设有两个孔，动平台第一边的两个孔分别通过第一转轴与被动运动支链的第一二级杆和第二二级杆另一端铰接，第二边的两个孔分别通过第二转轴与其中一个主动运动支链的第一主动杆和第二主动杆另一端铰接，第三边的两个孔分别通过第三转轴与另一个主动运动支链的第一主动杆和第二主动杆另一端铰接。

进一步的，所述第一一级杆的一端通过第四转轴与第一支架铰接，第一一级杆的另一端通过第五转轴与第一二级杆的一端铰接；所述第二一级杆的一端通过第六转轴与第一支架铰接，所述第二一级杆的的另一端通过第七转轴与第二二级杆的一端铰接，所述横向连杆的两端分别与第五转轴、第七转轴连接；

所述第一主动杆的一端通过第八转轴与第二支架铰接，所述第二主动杆的一端通过第九转轴与第二支架铰接。

进一步的，所述第一角位移传感器为第一码盘，所述第一码盘通过第三支架固定在第一支架上，且第一码盘的轴通过第一联轴器与第四转轴连接；

所述第二角位移传感器为第二码盘，所述第二码盘通过第四支架固定在第一二级杆上，且第二码盘的轴通过第二联轴器与第五转轴连接。

进一步的，所述第一支架上设有带孔的第一耳件和第二耳件，所述第一耳件上的孔通过第四转轴与第一一级杆的一端铰接，所述第二耳件上的孔通过第六转轴与第二一级杆的一端铰接；

所述第二支架上设有带孔的第三耳件和第四耳件，所述第三耳件上的孔通过第八转轴与第一主动杆的一端铰接，所述第四耳件上的孔通过第九转轴与第二主动杆的一端铰接。

进一步的，对于被动运动支链，所述第一一级杆和第二一级杆的长度相同，所述第一二级杆和第二二级杆的长度相同，第一支架的两个耳件上的孔轴心之间的距离与动平台第一边的两个孔轴心之间的距离相同；所述第一支架的两个耳件上的孔轴心之间的连线、第一一级杆、第二一级杆和横向连杆构成第一平行四边形结构，所述横向连杆、第一二级杆、第二二级杆和动平台第一边的两个孔轴心之间的连线构成第二平行四边形结构；

对于其中一个主动运动支链，第一主动杆和第二主动杆的长度相同，第二支架的两个耳件上的孔轴心之间的距离与动平台第二边的两个孔轴心之间的距离相同；所述第二支架的两个耳件上的孔轴心之间的连线、第一主动杆、第二主动杆和动平台第二边的两个孔轴心之间的连线构成第三平行四边形结构；

对于另一个主动运动支链，第一主动杆和第二主动杆的长度相同，第二支架的两个耳件上的孔轴心之间的距离与动平台第三边的两个孔轴心之间的距离相同；所述第二支架的两个耳件上的孔轴心之间的连线、第一主动杆、第二主动杆和动平台第三边的两个孔轴心之间的连线构成第四平行四边形结构。

进一步的，所述并联机构本体还包括静平台，所述静平台包括基板，基板的底部设有四个支撑脚，每两个相邻的支撑脚之间安装一横向支架；

所述第一支架通过第二垫块固定在静平台的基板上，所述直线电机和第一垫块平行固定在静平台的基板上。

进一步的，所述控制单元包括计算机、运动控制卡、端子板和直线电机伺服驱动单元，所述计算机与运动控制卡连接，所述运动控制卡集成了A/D转换和脉冲计数功能，并与端子板连接，所述端子板分别第一角位移传感器、第二角位移传感器、位移传感器、加速度传感器和直线电机伺服驱动单元连接，所述直线电机伺服驱动单元与直线电机连接；

所述加速度传感器测量动平台在水平面上沿两个方向的加速度信号，所述第一角位移传感器测量第一一级杆相对于第一支架的角位移信号，所述第二角位移传感器测量第一二级杆相对于第一一级杆的角位移信号，加速度信号和角位移信号通过端子板输入到运动控制卡进行A/D转换得到数字信号，由计算机对数字信号进行处理得到动平台的反馈信号；

所述位移传感器测量直线电机动子的位移信号，位移信号通过端子板输入到运动控制卡进行脉冲计数得到数字信号，由计算机对数字信号进行处理得到直线电机的输出信号；

计算机根据动平台的反馈信号和直线电机的输出信号，得到控制信号，控制信号通过运动控制卡、端子板输入到直线电机伺服驱动单元，控制直线电机的输出，实现对动平台的运动控制。

本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本实用新型设计了三个运动支链，其中一个作为被动运动支链，另外两个作为主动运动支链，两个主动运动支链采用直线电机模组直接驱动的驱动方式，没有中间传动机构，因此直线电机模组能够直接驱动两根主动杆运动，两根主动杆再控制动平台的运动，直接驱动方式不需要采用减速器等中间传动机构，减小了摩擦力带来的影响，无齿侧间隙的问题，机械结构更加简单紧凑，极大地提升了并联机构的运动控制精度和响应速度，可靠性更高，维护保养更加简单；此外，动平台上设置了加速度传感器，可以测量动平台运动时沿水平面上两个方向的加速度信号，被动运动支链的支架和一根二级杆上均设置了角位移传感器，可以测量一级杆相对于支架的角位移信号，以及测量二级杆相对于一级杆的角位移信号，直线电机模组上设置位移传感器，可以测量直线电机模组的位移信号，根据这些测量的参数，实现对动平台的运动控制。

2、本实用新型的被动运动支链中，一级杆和二级杆采用刚性杆，并进行铰接，每个主动运动支链中，两根主动杆采用刚性杆，使得系统的结构简单、质量大、刚性高，对比柔性结构具有力矩传递稳定、系统刚性大和柔性变形对运动轨迹影响小等优点，同时高刚性具有变形小的特点，力矩传递损耗更小，运动参数采集和系统运动控制更加准确。

3、本实用新型的每个主动运动支链中，支架的两个耳件上的孔轴心之间的连线、两根主动杆和动平台同一边的两个孔轴心之间的连线构成一个平行四边形结构，被动运动支链中，支架的两个耳件上的孔轴心之间的连线、两根一级杆和横向连杆构成一个平行四边形结构，横向连杆、两根二级杆和动平台同一边的两个孔轴心之间的连线也构成一个平行四边形结构，动平台在运动支链平行四边形结构的约束下，只能做平移运动，不能转动，因此动平台的自由度只有两个，二自由度平台控制简单，结构稳定，用途广泛。

4、本实用新型采用反馈控制回路，动平台上安装的加速度传感器可以测量动平台运动时沿水平面上两个方向的加速度信号，运动支链上的码盘可以测量运动支链相应杆件的角位移信号，直线电机处采用磁栅尺测量直线电机动子的位移信号，各传感器测量的参数通过端子板输入到运动控制卡处理得到数字信号，由计算机对数字信号进行处理得到控制信号，控制信号控制旋转电机伺服单元来控制旋转电机的输出，从而控制动平台的运动。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置总体结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置中并联机构本体的结构图。

图3为本实用新型实施例1的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置中并联机构本体的俯视图。

图4为本实用新型实施例1的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置中并联机构本体的被动运动支链结构示意图。

图5为本实用新型实施例1的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置中并联机构本体的其中一个主动运动支链的直线电机模组结构示意图。

其中，1-动平台，2-静平台，3-基板，4-支撑脚，5-横向支架，6-第一支架，7-第一一级杆，8-第二一级杆，9-第一二级杆，10-第二二级杆，11-横向连杆，12-第一耳件，13-第二耳件，14-第二支架，15-第一主动杆，16-第二主动杆，17-第三耳件，18-第四耳件，19-直线电机，20-导轨，21-第一垫块，22-连接块，23-第二垫块，24-加速度传感器，25-第一码盘，26-第三支架，27-第一联轴器，28-第二码盘，29-第四支架，30-第二联轴器，31-磁栅尺，32-磁栅读数头，33-计算机，34-运动控制卡，35-端子板，36-直线电机伺服驱动单元。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

并联机构由于具有较高的承载能力、惯量底、刚度高、结构紧凑、容易实现运动学反解等优点，在诸多领域都由应用价值。特别是平面二自由度并联机构，因其结构相对简单，稳定性好，控制算法简单，应用更为普遍。

本实施例通过设计合理的机械结构，选用合适的直线电机，搭建协调的驱动控制系统，提供了一种直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，该装置采用直接驱动方式，省略中间传动装置，将负载和驱动电机直接相连，能从根本上解决因使用传动装置而带来的各种问题，大幅提高并联机构控制带宽和可操作性，具有高速、高精度、重量轻、体积小、刚性高、维护简单、机械结构设计简单、可靠性高、速度调控性好等优点。

如图1～图3所示，本实施例的平面二自由度并联机构控制装置包括并联机构本体、检测单元和控制单元，所述并联机构本体包括动平台1、静平台2和三个主动支链，其中一个运动支链为被动运动支链，另外两个运动支链为主动运动支链；图1中隐藏了静平台，虚线连接表示电信号与并联机构本体的连接图，方向箭头表明了检测和控制信号流的传递方向。

所述动平台1为三角盘，外形为等边三角形，其三边上均设有两个孔，动平台1第一边的两个孔分别通过第一转轴与被动运动支链连接，第二边的两个孔通过第二转轴与一个主动运动支链连接，第三边的两个孔通过第三转轴与另一个主动运动支链连接，第一边、第二边和第三边的两个孔轴心之间的距离均相同。

所述静平台2用于支撑动平台1和三个运动支链，包括基板3，基板3为方形基板，其底部设有四个支撑脚4，每两个相邻的支撑脚4之间安装一横向支架5，起到稳固的作用，基板3、支撑脚4和横向支架5均采用铝型材构成。

如图1～图4所示，所述被动运动支链包括第一支架6、第一一级杆7、第二一级杆8、第一二级杆9、第二二级杆10和横向连杆11，第一支架6上设有带孔的第一耳件12和第二耳件13，第一耳件12上的孔通过第四转轴与第一一级杆7的一端铰接，第一一级杆7的另一端通过第五转轴与第一二级杆9的一端铰接；第二耳件13上的孔通过第六转轴与第二一级杆8的一端铰接，第二一级杆8的另一端通过第七转轴与第二二级杆10的一端铰接；第一二级杆9和第二二级杆10的另一端分别通过第一转轴与动平台1第一边的两个孔铰接；所述横向连杆11的两端分别与第五转轴、第七转轴连接，即第一一级杆7和第一二级杆9的铰接处与第二一级杆8和第二二级杆10的铰接处通过横向连杆11连接，使得第一一级杆7、第一二级杆9和横向连杆11构成一个复合铰链结构，相互之间可以转动，第二一级杆8、第二二级杆10和横向连杆11也构成一个复合铰链结构，相互之间可以转动。

在本实施例中，第一一级杆7和第二一级杆8的长度相同，所述第一二级杆9和第二二级杆10的长度相同，第一支架6的两个耳件上的孔轴心之间的距离与动平台1第一边的两个孔轴心之间的距离相同，第一支架6的两个耳件上的孔轴心之间的连线、第一一级杆7、第二一级杆8和横向连杆11构成第一平行四边形结构，横向连杆11、第一二级杆9、第二二级杆10和动平台1第一边的两个孔轴心之间的连线构成第二平行四边形结构。

两个主动运动支链的结构完全相同，以其中一个主动运动支链为例，如图1～图3、图5所示，每个主动运动支链包括直线电机模组、第二支架14、第一主动杆15和第二主动杆16，直线电机模组带动第二支架14直线移动，第二支架14上设有带孔的第三耳件17和第四耳件18，第三耳件17上的孔通过第八转轴与第一主动杆15的一端铰接，所述第四耳件18上的孔通过第九转轴与第二主动杆16的一端铰接，对于其中一个主动运动支链，第一主动杆15和第二主动杆16的另一端分别通过第二转轴与动平台1第二边的两个孔铰接，对于另一个主动运动支链，第一主动杆15和第二主动杆16的另一端分别通过第三转轴与动平台1第三边的两个孔铰接。

每个主动运动支链的直线电机模组包括直线电机19、导轨20、第一垫块21和连接块22，直线电机19和第一垫块21平行安装在静平台2的基板3上，其中直线电机19侧卧安装在静平台2上，并通过螺栓固定，导轨20通过螺钉固定安装在第一垫块21上，并与直线电机19平行，连接块22为L形连接块，连接块22的一个直角边通过螺钉固定安装在导轨20的滑块上，连接块22的另一个直角边通过螺钉与直线电机19的动子固定连接，第二支架14固定在连接块22上，在直线电机19的驱动下，连接块22带动第二支架14可以沿着导轨20在一定范围内直线移动，带动第一主动杆15和第二主动杆16运动，从而控制动平台1的运动；被动运动支链的第一支架6通过第二垫块23固定在静平台2的基板3上。

在本实施例中，直线电机19选用由美国Rockwell公司生产的直线电机，动子型号为LZ-030-0-240，相应的定子型号为LZM-030-0-600；导轨20选用上海米思米公司生产的SSE2B H16型导轨，采用的是双滑块；对于其中一个主动运动支链，第一主动杆15和第二主动杆16的长度相同且保持平行，第二支架14的两个耳件上的孔轴心之间的距离与动平台1第二边的两个孔轴心之间的距离相同，第二支架14的两个耳件上的孔轴心之间的连线、第一主动杆15、第二主动杆16和动平台1第二边的两个孔轴心之间的连线构成第三平行四边形结构；对于另一个主动运动支链，第一主动杆15和第二主动杆16的长度相同，第二支架14的两个耳件上的孔轴心之间的距离与动平台1第三边的两个孔轴心之间的距离相同，第二支架14的两个耳件上的孔轴心之间的连线、第一主动杆15、第二主动杆16和动平台1第三边的两个孔轴心之间的连线构成第四平行四边形结构。

三个运动支链上的两个平行四边形结构约束了动平台1只能做在水平面上的平移运动，拥有两个自由度，二自由度的动平台1控制简单，结构稳定，用途广泛；此外，本实施例中的两个主动运动支链的直线电机模组、被动运动支链的第一支架之间相互成60度角，但不构成等边三角形。

所述检测单元包括第一角位移传感器、第二角位移传感器、位移传感器和加速度传感器24；第一角位移传感器为第一码盘25，第一码盘25通过第三支架26固定在第一支架6上，且第一码盘25的轴通过第一联轴器27与第四转轴连接，由于第四转轴为第一支架6与第一一级杆7之间铰接的转轴，因此第一码盘25可以测量第一一级杆7相对于第一支架6的角位移信号；第二角位移传感器为第二码盘28，第二码盘28通过第四支架29固定在第一二级杆9上，且第二码盘28的轴通过第二联轴器30与第五转轴连接，由于第五转轴为第一二级杆9与第一一级杆7之间铰接的转轴，因此第二码盘28可以测量第一二级杆9相对于第一一级杆7的角位移信号；位移传感器包括磁栅尺31和磁栅读数头32，磁栅尺31贴在第一垫块21的侧边，磁栅读数头32安装在连接块22上，可在直线电机19的驱动下随连接块22运动，磁栅尺31可以测量直线电机19动子的位移信号；加速度传感器24安装在动平台1上，具体安装在动平台1上表面的中心处，可以测量动平台1在水平面上沿两个方向(X向、Y向)的加速度信号。

在本实施例中，加速度传感器24选用瑞士Kistler公司的电容式、低频加速度计，型号为8395A2D0，第一码盘25和第二码盘28都采用Hengstler公司生产的绝对值式AC36型；第一联轴器27和第二联轴器30均选用美国Ruland公司生产的PCMR29-12-6-A型；磁栅尺31采用宁波埃伯格测控技术有限公司生产的型型号为MSR50H的磁栅尺。

所述控制单元包括计算机33、运动控制卡34、端子板35和直线电机伺服驱动单元36，计算机33与运动控制卡34连接，运动控制卡34与端子板35连接，端子板35分别与第一码盘25、第二码盘28、磁栅尺31、加速度传感器24和直线电机伺服驱动单元36连接，直线电机伺服驱动单元36与直线电机19连接；

加速度传感器24测量动平台1在水平面上沿两个方向的加速度信号，第一码盘25测量第一一级杆7相对于第一支架6的角位移信号，第二码盘28测量第一二级杆9相对于第一一级杆7的角位移信号，加速度信号和角位移信号通过端子板35输入到运动控制卡34进行A/D转换得到数字信号，由计算机33对数字信号进行处理得到动平台1的反馈信号(即动平台1的运动信息)；

磁栅尺31测量直线电机19动子的位移信号，位移信号通过端子板35输入到运动控制卡34进行脉冲计数得到数字信号，由计算机对数字信号进行处理得到直线电机的输出信号；

计算机33根据动平台1的反馈信号和直线电机19的输出信号，得到控制信号，控制信号通过运动控制卡34、端子板35输入到直线电机伺服驱动单元36，控制直线电机19的输出，实现对动平台1的运动控制。

在本实施例中，计算机33选用的CPU型号为core i7 7700k，内存为8GB，主板有PCI-e卡槽，可插运动控制卡；运动控制卡34选用美国固高公司生产的GTS-400-PV-PCI系列运动控制器，该运动控制器集成了多通道A/D转换、D/A转换和脉冲计数功能，具有4路轴资源通道(各轴信号带有一路模拟量输出，增量式编码器输入，电机控制输出及报警复位功能)，光耦隔离通用数字信号输入和输出各有16路，四倍频增量式辅助编码器输入2路，A/D模拟量采样输入8路，模拟量输入输出的电压范围是：-10V～+10V。

如图1～图5所示，本实施例还提供了一种平面二自由度并联机构控制方法，该方法基于上述装置实现，包括以下步骤：

步骤一、动平台1上的加速度传感器24测量得到动平台1在水平面平移运动时沿X、Y两个方向的加速度信号，同时第一码盘25测量得到第一一级杆7相对于第一支架6的角位移信号，第二码盘28测量得到第一二级杆9相对于第一一级杆7的角位移信号，对加速度信号和角位移信号进行运动学逆解后，得到直线电机19的速度和加速度分量信号；

步骤二、将步骤一测量的模拟信号通过端子板35输入到运动控制卡34进行A/D转换得到数字信号，由计算机33运行相应的控制算法对数字信号进行处理，得到动平台1的反馈信号；

步骤三、利用磁栅尺31测量得到直线电机19动子的位移信号，位移信号通过端子板35输入到运动控制卡34进行脉冲计数得到数字信号，由计算机33对数字信号进行处理得到直线电机19的输出信号；

步骤四、计算机19将直线电机的输出信号与动平台1的反馈信号进行对比处理，再与所期望的运动、位置参数进行对比，并运行相应的控制算法，得到所需的控制信号，控制信号通过运动控制卡34、端子板35输入到直线电机伺服驱动单元36，直线电机伺服驱动单元36根据控制信号控制直线电机19的输出，带动第一主动杆15和第二主动杆16，从而实现对动平台1的运动控制。

综上所述，本实用新型设计了三个运动支链，其中一个作为被动运动支链，另外两个作为主动运动支链，两个主动运动支链采用直线电机模组直接驱动的驱动方式，没有中间传动机构，因此直线电机模组能够直接驱动两根主动杆运动，两根主动杆再控制动平台的运动，直接驱动方式不需要采用减速器等中间传动机构，减小了摩擦力带来的影响，无齿侧间隙的问题，机械结构更加简单紧凑，极大地提升了并联机构的运动控制精度和响应速度，可靠性更高，维护保养更加简单；此外，动平台上设置了加速度传感器，可以测量动平台运动时沿水平面上两个方向的加速度信号，被动运动支链的支架和一根二级杆上均设置了角位移传感器，可以测量一级杆相对于支架的角位移信号，以及测量二级杆相对于一级杆的角位移信号，直线电机模组上设置位移传感器，可以测量直线电机模组的位移信号，根据这些测量的参数，实现对动平台的运动控制。

以上所述，仅为本实用新型专利较佳的实施例，但本实用新型专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利所公开的范围内，根据本实用新型专利的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型专利的保护范围。

Claims (9)

1.直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：包括并联机构本体、检测单元和控制单元，所述并联机构本体包括动平台、被动运动支链和两个主动运动支链；

所述被动运动支链包括第一支架、第一一级杆、第二一级杆、第一二级杆、第二二级杆和横向连杆，第一一级杆和第二一级杆的一端分别与第一支架转动连接，第一一级杆的另一端与第一二级杆的一端转动连接，第二一级杆的的另一端与第二二级杆的一端转动连接，第一一级杆和第一二级杆的连接处与第二一级杆和第二二级杆的连接处通过横向连杆连接；

每个主动运动支链包括直线电机模组、第二支架、第一主动杆和第二主动杆，所述直线电机模组带动第二支架直线移动，第一主动杆和第二主动杆的一端分别与第二支架转动连接；

所述动平台外形为等边三角形，动平台的第一边与被动运动支链的第一二级杆和第二二级杆另一端转动连接，第二边与其中一个主动运动支链的第一主动杆和第二主动杆另一端转动连接，第三边与另一个主动运动支链的第一主动杆和第二主动杆另一端转动连接；

所述检测单元包括第一角位移传感器、第二角位移传感器、位移传感器和加速度传感器，所述第一角位移传感器设置在第一支架上，所述第二角位移传感器设置在第一二级杆上，所述位移传感器设置在直线电机模组上，所述加速度传感器设置在动平台上；

所述控制单元分别与第一角位移传感器、第二角位移传感器、位移传感器、加速度传感器和直线电机模组分别连接。

2.根据权利要求1所述的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：所述直线电机模组包括直线电机、导轨、第一垫块和连接块，所述直线电机与导轨平行布置，直线电机的动子与导轨的滑块位于同一水平面上，所述导轨固定在第一垫块上，所述连接块固定在导轨的滑块上，并与直线电机的动子固定连接，所述第二支架固定在连接块上；

所述位移传感器包括磁栅尺和磁栅读数头，所述磁栅尺贴在第一垫块的侧边，所述磁栅读数头安装在连接块上。

3.根据权利要求1所述的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：所述动平台的三边上均设有两个孔，动平台第一边的两个孔分别通过第一转轴与被动运动支链的第一二级杆和第二二级杆另一端铰接，第二边的两个孔分别通过第二转轴与其中一个主动运动支链的第一主动杆和第二主动杆另一端铰接，第三边的两个孔分别通过第三转轴与另一个主动运动支链的第一主动杆和第二主动杆另一端铰接。

4.根据权利要求3所述的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：

所述第一一级杆的一端通过第四转轴与第一支架铰接，第一一级杆的另一端通过第五转轴与第一二级杆的一端铰接；所述第二一级杆的一端通过第六转轴与第一支架铰接，所述第二一级杆的的另一端通过第七转轴与第二二级杆的一端铰接，所述横向连杆的两端分别与第五转轴、第七转轴连接；

所述第一主动杆的一端通过第八转轴与第二支架铰接，所述第二主动杆的一端通过第九转轴与第二支架铰接。

5.根据权利要求4所述的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：

所述第一角位移传感器为第一码盘，所述第一码盘通过第三支架固定在第一支架上，且第一码盘的轴通过第一联轴器与第四转轴连接；

所述第二角位移传感器为第二码盘，所述第二码盘通过第四支架固定在第一二级杆上，且第二码盘的轴通过第二联轴器与第五转轴连接。

6.根据权利要求4所述的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：

所述第一支架上设有带孔的第一耳件和第二耳件，所述第一耳件上的孔通过第四转轴与第一一级杆的一端铰接，所述第二耳件上的孔通过第六转轴与第二一级杆的一端铰接；

所述第二支架上设有带孔的第三耳件和第四耳件，所述第三耳件上的孔通过第八转轴与第一主动杆的一端铰接，所述第四耳件上的孔通过第九转轴与第二主动杆的一端铰接。

7.根据权利要求6所述的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：

对于被动运动支链，所述第一一级杆和第二一级杆的长度相同，所述第一二级杆和第二二级杆的长度相同，第一支架的两个耳件上的孔轴心之间的距离与动平台第一边的两个孔轴心之间的距离相同；所述第一支架的两个耳件上的孔轴心之间的连线、第一一级杆、第二一级杆和横向连杆构成第一平行四边形结构，所述横向连杆、第一二级杆、第二二级杆和动平台第一边的两个孔轴心之间的连线构成第二平行四边形结构；

对于其中一个主动运动支链，第一主动杆和第二主动杆的长度相同，第二支架的两个耳件上的孔轴心之间的距离与动平台第二边的两个孔轴心之间的距离相同；所述第二支架的两个耳件上的孔轴心之间的连线、第一主动杆、第二主动杆和动平台第二边的两个孔轴心之间的连线构成第三平行四边形结构；

对于另一个主动运动支链，第一主动杆和第二主动杆的长度相同，第二支架的两个耳件上的孔轴心之间的距离与动平台第三边的两个孔轴心之间的距离相同；所述第二支架的两个耳件上的孔轴心之间的连线、第一主动杆、第二主动杆和动平台第三边的两个孔轴心之间的连线构成第四平行四边形结构。

8.根据权利要求2所述的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：所述并联机构本体还包括静平台，所述静平台包括基板，基板的底部设有四个支撑脚，每两个相邻的支撑脚之间安装一横向支架；

所述第一支架通过第二垫块固定在静平台的基板上，所述直线电机和第一垫块平行固定在静平台的基板上。

9.根据权利要求2所述的直线电机驱动的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：所述控制单元包括计算机、运动控制卡、端子板和直线电机伺服驱动单元，所述计算机与运动控制卡连接，所述运动控制卡集成了A/D转换和脉冲计数功能，并与端子板连接，所述端子板分别第一角位移传感器、第二角位移传感器、位移传感器、加速度传感器和直线电机伺服驱动单元连接，所述直线电机伺服驱动单元与直线电机连接；

所述加速度传感器测量动平台在水平面上沿两个方向的加速度信号，所述第一角位移传感器测量第一一级杆相对于第一支架的角位移信号，所述第二角位移传感器测量第一二级杆相对于第一一级杆的角位移信号，加速度信号和角位移信号通过端子板输入到运动控制卡进行A/D转换得到数字信号，由计算机对数字信号进行处理得到动平台的反馈信号；

所述位移传感器测量直线电机动子的位移信号，位移信号通过端子板输入到运动控制卡进行脉冲计数得到数字信号，由计算机对数字信号进行处理得到直线电机的输出信号；

计算机根据动平台的反馈信号和直线电机的输出信号，得到控制信号，控制信号通过运动控制卡、端子板输入到直线电机伺服驱动单元，控制直线电机的输出，实现对动平台的运动控制。