本文關(guān)鍵詞：并聯(lián)六自由度液壓平臺(tái)的設(shè)計(jì)與分析

  更多相關(guān)文章： 并聯(lián)機(jī)構(gòu) 六自由度 液壓伺服 聯(lián)合仿真

【摘要】：與串聯(lián)機(jī)器人相比,六自由度并聯(lián)機(jī)器人具有剛度大、累積誤差小、承載高等一系列優(yōu)點(diǎn),而被廣泛運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。本文以與企業(yè)合作并聯(lián)六自由度液壓平臺(tái)為基礎(chǔ),完成對(duì)六自由度液壓平臺(tái)的理論分析,根據(jù)技術(shù)參數(shù)完成平臺(tái)機(jī)構(gòu)、液壓、控制部分的分析和設(shè)計(jì),并研制出實(shí)驗(yàn)平臺(tái),具體內(nèi)容如下：分別建立了并聯(lián)六自由度液壓平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)矩陣法建立了平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,拉格朗日法建立平臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型,根據(jù)技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)尺寸,用PRO/E構(gòu)造平臺(tái)三維模型,最后通過(guò)ADAMS模型仿真與MATLAB數(shù)學(xué)分析結(jié)果,驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型的正確性以及模型的合理性,并通過(guò)動(dòng)力學(xué)仿真確定了液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的最大驅(qū)動(dòng)力：在運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)上運(yùn)用三維邊界搜索法結(jié)合MATLAB編程分析了平臺(tái)定姿態(tài)工作空間。對(duì)六自由度液壓平臺(tái)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行理論分析與設(shè)計(jì),確定了系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式、系統(tǒng)能源和控制方式,繪制了液壓系統(tǒng)原理圖,并對(duì)液壓系統(tǒng)的主要元部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算與選型。運(yùn)用AMESim對(duì)并聯(lián)六自由度液壓平臺(tái)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了建模�？紤]伺服閥對(duì)液壓伺服系統(tǒng)性能的影響,對(duì)伺服閥進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,并進(jìn)行測(cè)試,得到了與實(shí)際接近的電液伺服閥特性參數(shù)；建立ADMAS機(jī)構(gòu)模型與AMESim液壓系統(tǒng)模型的聯(lián)合仿真模型,采用傳統(tǒng)PID控制策略,使動(dòng)平臺(tái)上分別以不同頻率的正弦信號(hào)運(yùn)動(dòng),觀察聯(lián)合仿真模型在不同頻率下的響應(yīng)特性。根據(jù)液壓運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的工作原理,進(jìn)行硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及相應(yīng)硬件的選型,并給出了主要控制元件的電氣原理圖；根據(jù)平臺(tái)控制原理以及控制過(guò)程進(jìn)行軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì),使用VB設(shè)計(jì)上位機(jī)人機(jī)控制界面,使用ISAGRAF完成下位機(jī)控制器的運(yùn)動(dòng)控制,并對(duì)實(shí)際搭建的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制試驗(yàn),與仿真模型進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了本文所確定的仿真模型的合理性與工程實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)機(jī)構(gòu) 六自由度 液壓伺服 聯(lián)合仿真
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH137;TP273
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 課題來(lái)源和研究意義15
• 1.2 并聯(lián)六自由度機(jī)器人簡(jiǎn)介15-16
• 1.3 并聯(lián)六自由度平臺(tái)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展與應(yīng)用16-21
• 1.3.1 并聯(lián)六自由度平臺(tái)的應(yīng)用18-19
• 1.3.2 并聯(lián)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的理論研究19-21
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容21-22
• 第二章 并聯(lián)六自由度平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析22-44
• 2.1 機(jī)構(gòu)的位置分析22-23
• 2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析23-28
• 2.2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)反解23-26
• 2.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解26-28
• 2.3 平臺(tái)動(dòng)力學(xué)分析28-32
• 2.3.1 動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)能和勢(shì)能29-30
• 2.3.2 驅(qū)動(dòng)桿的動(dòng)能和勢(shì)能30-32
• 2.4 并聯(lián)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)32-33
• 2.5 工作空間分析33-36
• 2.5.1 影響工作空間的因素34
• 2.5.2 定姿態(tài)工作空間34-36
• 2.6 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真36-43
• 2.6.1 三維運(yùn)動(dòng)模型的建立36-37
• 2.6.2 三維模型的導(dǎo)入37-39
• 2.6.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真39-41
• 2.6.4 動(dòng)力學(xué)仿真41-43
• 2.7 本章總結(jié)43-44
• 第三章 六自由度平臺(tái)液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)44-56
• 3.1 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介44
• 3.2 液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)44-48
• 3.2.1 液壓伺服系統(tǒng)油源的選擇45-47
• 3.2.2 液壓系統(tǒng)控制方式的選擇47-48
• 3.3 液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算48-53
• 3.3.1 液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)48
• 3.3.2 液壓缸的參數(shù)計(jì)算48-49
• 3.3.3 液壓泵的參數(shù)計(jì)算49-51
• 3.3.4 伺服閥計(jì)算與選型51-53
• 3.4 液壓伺服系統(tǒng)建模53-55
• 3.4.1 AMESim簡(jiǎn)介53
• 3.4.2 AMESim建模過(guò)程53-55
• 3.5 本章總結(jié)55-56
• 第四章 基于ADAMS與AMESIM聯(lián)合仿真56-69
• 4.1 多學(xué)科聯(lián)合仿真56-59
• 4.1.1 多學(xué)科建模簡(jiǎn)介56-57
• 4.1.2 聯(lián)合仿真實(shí)現(xiàn)方案57
• 4.1.3 AMESim與ADAMS接口57-59
• 4.2 液壓伺服閥的建模59-62
• 4.3 PID控制62-63
• 4.4 聯(lián)合仿真63-68
• 4.4.1 聯(lián)合仿真設(shè)置63-66
• 4.4.2 聯(lián)合仿真試驗(yàn)66-68
• 4.5 本章總結(jié)68-69
• 第五章 并聯(lián)六自由度平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)69-81
• 5.1 液壓平臺(tái)控制系統(tǒng)的工作原理69-70
• 5.2 控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)70-73
• 5.2.1 系統(tǒng)的控制原理70-71
• 5.2.2 控制器及相應(yīng)模塊選擇71-73
• 5.3 控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)73-80
• 5.3.3 下位機(jī)軟件74-75
• 5.3.4 上位機(jī)軟件75-78
• 5.3.5 實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制試驗(yàn)78-80
• 5.4 本章總結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 總結(jié)81
• 6.2 展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果87

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