Plataformas de movimiento de 3 grados de libertad para pruebas y simulación
Plataformas de movimiento de 3 grados de libertad para pruebas y simulación
Serie Kinnetek KNT3/4: Plataformas de movimiento de 3 grados de libertad para ensayos industriales e I+D automotriz
Resumen ejecutivo: La serie Kinnetek KNT3/4P consta de plataformas de movimiento 3DOF totalmente eléctricas diseñadas para aplicaciones industriales como pruebas, I+D y simulación de conducción profesional. Disponibles en configuraciones de 3 actuadores (KNT3P, hasta 1200 kg) y 4 actuadores (KNT4P, hasta 1500 kg), las plataformas KNT3/4 ofrecen frecuencias de actualización de 125 a 250 Hz, mantenimiento prácticamente nulo y aceleraciones verticales de hasta 8 m/s². El sistema completo pesa entre 80 y 100 kg y no requiere infraestructura hidráulica.
Dos configuraciones de ingeniería: KNT3P frente a KNT4P
La serie Kinnetek 3DOF está diseñada con dos configuraciones estructurales distintas para equilibrar la capacidad de carga útil, la respuesta dinámica y las limitaciones de las instalaciones.
KNT3P (3 actuadores)
KNT4P (4 actuadores)¿Qué son las plataformas de movimiento 3DOF y qué es lo que mueven exactamente?
Una plataforma de movimiento de 3 grados de libertad (3DOF) reproduce el movimiento físico en tres grados de libertad independientes. Estos tres ejes cubren las principales señales de movimiento para una amplia gama de aplicaciones profesionales: pruebas de NVH (ruido, vibración y aspereza) en la industria automotriz, bancos de vibración industrial, simulación de conducción, dinámica ferroviaria y entrenamiento aeronáutico. Un sistema 3DOF también es una opción válida y probada para la simulación de helicópteros, dispositivos de entrenamiento de vuelo de ala fijay entrenadores de torretas y sistemas de armas, donde el cabeceo, el balanceo y la inclinación proporcionan la fidelidad de movimiento que requiere la aplicación sin el costo adicional de ejes de traslación completos.
La serie Kinnetek KNT3 se basa en una arquitectura de actuadores lineales eléctricos y accionados por Siemens SINAMICS servomotores de CA. Cada actuador funciona en un sistema de control servo de bucle cerrado, recibiendo comandos de posición, velocidad y par con frecuencias de actualización de entre 125 Hz y 250 Hz. Esta arquitectura ofrece una precisión y repetibilidad de respuesta que las mesas vibratorias hidráulicas no pueden alcanzar.
Movimiento de traslación vertical. Reproduce impactos en la superficie de la carretera, compresión y extensión de la suspensión, y perfiles de vibración vertical para pruebas de fatiga de componentes y NVH (ruido, vibración y aspereza).
Rotación alrededor del eje lateral. Simula el inicio de la aceleración y el frenado, los ángulos de aproximación y salida en el recorrido del terreno y la transferencia de carga longitudinal en las pruebas de dinámica del chasis.
Rotación alrededor del eje longitudinal. Proporciona información sobre giros, transferencia de carga lateral y ángulos de inclinación para programas de I+D de simulación de conducción y manejo de vehículos.
¿Cuáles son las especificaciones técnicas de la serie de plataformas de movimiento 3DOF de Kinnetek?
Ambas configuraciones de KNT3 se basan en una arquitectura eléctrica y mecánica común. Todas las plataformas utilizan Siemens SINAMICS , incluyen el SDK MotionDrive y se alojan en un armario de control de rack de 6U y 19 pulgadas que se adapta a cualquier sala de equipos estándar. El peso del sistema, de entre 80 y 100 kg, permite su instalación en el suelo sin necesidad de refuerzo estructural en la mayoría de las instalaciones industriales.
- Configuración 3/4 Actuadores lineales eléctricos montados
- Grados de libertad 3DOF: Elevación · Cabeceo · Balanceo
- Capacidad de carga útil de hasta 1500 kg.
- Opciones de carrera: 100 mm / 200 mm
- Aceleración vertical de hasta 8 m/s²
- Frecuencia de actualización: 125–250 Hz
- Fuente de alimentación de 3,0 kW · 200–240 V CA
- Peso del sistema: 80–100 kg
- Armario de control 6U, rack de 19 pulgadas
- Sistema de accionamiento Siemens SINAMICS Servomotores de CA
- Interfaz Ethernet, SDK MotionDrive incluido
- de seguridad · Doble parada de emergencia · A prueba de fallos
- Certificación con marcado CE · ISO 9001:2015
¿Qué aplicaciones admite la serie de plataformas KNT3?
La serie KNT3 admite una amplia gama de aplicaciones profesionales en los sectores automotriz, industrial, de defensa y aeronáutico. Su alcance es mayor de lo que la mayoría de los clientes esperan: el rango de movimiento vertical (cabeceo, balanceo y guiñada) es suficiente para la simulación de helicópteros, entrenadores de torretas y sistemas de armas, dispositivos de entrenamiento de vuelo, así como para los casos de uso más comunes en los sectores automotriz e industrial.
Reproduce perfiles de vibración inducidos por la carretera para el aislamiento del ruido en el habitáculo, el análisis de la comodidad de los asientos, la fatiga de los bujes de la suspensión y las pruebas de ruido en el salpicadero. El canal de vibración de 3 grados de libertad y 30 Hz reproduce texturas de la superficie de la carretera de alta frecuencia que las plataformas de movimiento estándar no pueden alcanzar.
Evalúe la geometría de la suspensión, el comportamiento de los resortes y amortiguadores, y la distribución del peso en las esquinas bajo carga vertical controlada. La configuración de cuatro actuadores proporciona un control independiente de bucle cerrado en cada esquina de la placa superior para un aislamiento máximo de las mediciones.
Sometemos los conjuntos electrónicos, los componentes mecánicos, los subconjuntos estructurales y los embalajes a perfiles de vibración repetibles para la calificación de fatiga, impacto y durabilidad. La trazabilidad según la norma ISO 9001 permite una documentación de prueba auditable.
Proporciona señales de movimiento de cabeceo, balanceo y elevación para simuladores de conducción profesionales utilizados en investigación de automovilismo, formación avanzada de conductores y programas de desarrollo de sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS). Compatible con software de simulación estándar de la industria mediante MotionDrive SDK.
Simula la dinámica vertical de vehículos ferroviarios, autobuses y vehículos especializados para la formación de tripulaciones, la investigación sobre la comodidad de los pasajeros y la cualificación de componentes. Su tamaño compacto permite la instalación en entornos de laboratorio existentes sin necesidad de modificaciones estructurales.
Proporciona indicaciones de cabeceo, alabeo y elevación para dispositivos de entrenamiento de vuelo, simuladores de tripulación de helicópteros y simulación básica de vuelo de ala fija. 3DOF es el estándar establecido para dispositivos de entrenamiento por debajo del nivel B de EASA, abarcando la actitud de vuelo normal, el inicio de maniobras y las indicaciones de vibración. Se integra directamente con X-Plane 12, Prepar3D y Microsoft Flight Simulator mediante SDK.
Reproduce las señales de movimiento del vehículo para el entrenamiento de artilleros y tripulaciones en plataformas militares con ruedas y orugas. Las entradas de cabeceo y balanceo simulan el desplazamiento por terreno, mientras que la entrada de balanceo proporciona perfiles de impacto y vibración en terreno accidentado. Una alternativa probada y rentable a los sistemas completos de 6 grados de libertad para el entrenamiento de calificación de sistemas de armas.
Ofrece movimiento inmersivo de alto rendimiento para atracciones oscuras, cines dinámicos 4D y atracciones de realidad virtual comerciales. La serie KNT3 proporciona señales robustas de cabeceo, balanceo y elevación con un mantenimiento mínimo, funcionamiento eléctrico silencioso y una fiabilidad estructural diseñada para ciclos de trabajo comerciales continuos las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
¿Cuándo es la plataforma de movimiento de 3 grados de libertad (3DOF) la decisión de ingeniería correcta en comparación con una plataforma Stewart completa de 6 grados de libertad (6DOF)?
No todas las aplicaciones de simulación o pruebas requieren seis grados de libertad. Una plataforma de 3 grados de libertad (3DOF) es una solución real y probada en producción para simulación de helicópteros, simuladores de torreta, dispositivos de entrenamiento de vuelo, I+D automotriz y aplicaciones de vibración industrial. La cuestión no es si 3DOF es aceptable; Kinnetek ha suministrado plataformas basadas en KNT3 a clientes militares y operadores de entrenamiento aeronáutico. La cuestión es si los requisitos de movimiento específicos de la aplicación van más allá del rango de cabeceo, balanceo y elevación. Cuando no es así, especificar un sistema de 6 grados de libertad (6DOF) aumenta el costo, el espacio requerido y la complejidad de la integración sin aportar valor adicional.
Elija 3DOF (serie KNT3) cuando la aplicación lo requiera:
- Dinámica vertical: vibración de la superficie de la carretera, compresión/expansión de la suspensión, fatiga de los componentes bajo carga vertical
- Indicadores de cabeceo, balanceo y elevación: simulación de helicópteros, entrenamiento de ala fija a nivel FTD, simuladores de torreta y tripulación
- Análisis NVH con reproducción de textura de carretera de alta frecuencia
- Pruebas de vibración industrial y durabilidad en un espacio de laboratorio compacto
- Medición del peso en las esquinas del chasis bajo carga vertical controlada
- Escenarios de despliegue donde la carga útil es inferior a 1500 kg y el objetivo de entrenamiento no requiere señales de traslación lateral
Elija 6DOF (serie KNT6) cuando la aplicación lo requiera:
- Indicaciones de traslación y rotación completas simultáneamente: Avance, balanceo, cabeceo, alabeo, inclinación y guiñada
- Simulación de vuelo con cualificación EASA Nivel B+ FFS o equivalente según la Parte 60 de la FAA
- Entrenadores de tripulación militar donde el inicio de la aceleración lateral durante la maniobra forma parte de los requisitos de entrenamiento
- Simulación marítima con balanceo inducido por las olas combinado con cabeceo y balanceo
- Carga útil superior a 1500 kg o requisitos de carrera superiores a 200 mm
En Kinnetek, nuestro compromiso se define por la ingeniería consultiva: especificamos la arquitectura exacta que se ajusta a su dinámica operativa. Si la evaluación técnica valida una configuración de 3 grados de libertad (3DOF), esta se convierte en nuestra recomendación definitiva. Por el contrario, si el rango de movimiento simulado requiere una plataforma Stewart de 6 grados de libertad (6DOF), presentamos una justificación técnica exhaustiva. Cada proyecto comienza con una rigurosa consulta de ingeniería para determinar el alcance real y los requisitos cinemáticos de su aplicación.
¿Qué entornos de software y SDK son compatibles con la serie KNT3?
La serie KNT3 incluye el SDK MotionDrive, que utiliza el mismo protocolo de comunicación en tiempo real que toda la gama de productos Kinnetek. El SDK se comunica mediante UDP a través de Ethernet estándar con frecuencias de actualización que coinciden con el bucle de servo de la plataforma (125-250 Hz). Cualquier entorno de simulación o prueba que pueda generar comandos de movimiento de tres ejes a través de una red local puede integrarse con la serie KNT3 sin necesidad de hardware personalizado.
- Simulación de conducción: Software de simulación propietario, rFactor Pro, entornos de dinámica vehicular personalizados.
- Simulación de vuelo: X-Plane 12, Prepar3D, Microsoft Flight Simulator, entornos FTD personalizados
- Motores en tiempo real: Unreal Engine 5, Unity, integración personalizada en C++ o Python a través de SDK.
- I+D en el sector automotriz: Secuenciadores de pruebas personalizados y sistemas de adquisición de datos mediante interfaz de comandos Ethernet.
- Pruebas industriales: Cualquier entorno capaz de generar perfiles de vibración y enviar comandos de posición a través de UDP.
El armario de control (rack de 6U y 19 pulgadas) aloja los Siemens SINAMICS , el PLC de seguridad y la interfaz de red en una carcasa autónoma. La integración en un laboratorio existente solo requiere una conexión Ethernet directa y la configuración del SDK. No se utiliza ningún bus de campo propietario, ni cableado personalizado, ni depende de una arquitectura de estación de trabajo específica.
Preguntas frecuentes: Plataformas de 3 grados de libertad de la serie KNT3
¿La plataforma KNT4P de 4 actuadores tiene cuatro grados de libertad?
No. Tanto la KNT3P como la KNT4P son plataformas de 3 grados de libertad: generan movimiento en cabeceo, balanceo y guiñada. El cuarto actuador en la configuración de la KNT4P aumenta la carga útil de 1200 kg a 1500 kg.
¿Qué configuraciones de carga útil admite la serie KNT3?
El KNT3P (de 3 actuadores) admite cargas útiles de hasta 1200 kg. El KNT4P (de 4 actuadores) admite cargas útiles de hasta 1500 kg. Ambas configuraciones están disponibles con recorridos de 100 mm y 200 mm. Para aplicaciones con cargas superiores a 1500 kg o que requieran un recorrido superior a 200 mm, la plataforma KNT6 de 6 grados de libertad es la opción adecuada. El equipo de ingeniería de Kinnetek evalúa cada proyecto individualmente para confirmar la configuración correcta.
¿La serie KNT3 es compatible con los perfiles de prueba NVH y los sistemas de adquisición de datos?
Sí. La configuración KNT4P de 4 actuadores está diseñada específicamente para aplicaciones de pruebas NVH (ruido, vibración y aspereza). El canal de vibración de 30 Hz reproduce texturas de la superficie de la carretera y perfiles de microvibración que las plataformas de movimiento estándar no pueden reproducir. La plataforma puede controlarse desde cualquier entorno de adquisición de datos o secuenciación de pruebas que genere comandos de posición UDP, y todas las posiciones de los actuadores y las respuestas a los comandos se pueden registrar en tiempo real para la documentación de las pruebas.
¿Cuáles son los requisitos de instalación para una plataforma KNT3 en un laboratorio existente?
La serie KNT3 está diseñada para una instalación sencilla. Su peso de entre 80 y 100 kg elimina la necesidad de refuerzo estructural en suelos industriales estándar. El armario de control para rack de 6U y 19 pulgadas se adapta a cualquier rack de equipos estándar o armario de suelo. Requiere una alimentación de 3,0 a 5,0 kW a 200-240 VCA monofásica. La integración se realiza mediante conexión Ethernet al sistema host. Kinnetek ofrece puesta en marcha in situ, soporte para la integración del SDK y formación del operador como parte del servicio.
¿Qué certificaciones posee la serie KNT3?
Todas las plataformas Kinnetek KNT3 cuentan con la certificación CE y se fabrican bajo la norma ISO 9001:2015 . Cada plataforma incluye de serie funcionamiento a prueba de fallos, frenos electromagnéticos y sistemas de parada de emergencia duales. Siemens SINAMICS garantizan la disponibilidad global de repuestos y una fiabilidad de grado industrial, verificada independientemente mediante el proceso de certificación de Siemens.
Encuentra la configuración adecuada para tu aplicación
Indíquenos su carga útil, perfil de prueba y aplicación. Nuestro equipo de ingeniería especificará la plataforma idónea para su proyecto, ya sea el KNT3P de 3 actuadores, el KNT4P de 4 actuadores o la serie completa KNT6. Siempre le recomendaremos la solución que mejor se ajuste a sus necesidades, no el producto con las especificaciones más altas.
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