發(fā)布時間：2018-01-02 15:36

  本文關(guān)鍵詞：基于幾何代數(shù)的六自由度并聯(lián)機構(gòu)奇異分析　出處：《浙江理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：Stewart并聯(lián)機器人是一種典型的空間六自由度并聯(lián)機器人,該類機器人具有較強的結(jié)構(gòu)剛度、動態(tài)響應(yīng)快等特點,其應(yīng)用場合有虛擬軸機床、微動機構(gòu)、飛行模擬器等現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域。奇異性是并聯(lián)機構(gòu)本身所具有的特性,是并聯(lián)機構(gòu)中一個重要的運動學(xué)特征。當(dāng)機構(gòu)發(fā)生奇異時,機構(gòu)會變得不穩(wěn)定,情況嚴重時,機構(gòu)的分支可能會發(fā)生斷裂。因此,在實際的軌跡規(guī)劃和運動控制中,要極力避開機構(gòu)的奇異區(qū)域。本文使用幾何代數(shù)方法對兩類典型的Stewart并聯(lián)機構(gòu)進行了奇異分析。主要內(nèi)容包括:根據(jù)Stewart并聯(lián)機構(gòu)產(chǎn)生奇異的條件,在幾何代數(shù)的框架下得到了產(chǎn)生奇異時的奇異多項式。為了分析該類機構(gòu)的奇異軌跡及其軌跡分布規(guī)律,可將Stewart并聯(lián)機構(gòu)的奇異軌跡分為處于給定具體姿態(tài)參數(shù)下的位置奇異軌跡,以及處于給定具體位置參數(shù)下的姿態(tài)奇異軌跡兩類。對于位置奇異,研究發(fā)現(xiàn)處于給定姿態(tài)時,其在空間中的三維奇異軌跡異常復(fù)雜并且無規(guī)律可循,但在Z截面上的軌跡具有明顯的幾何特征。給出了Z截面上的奇異點對應(yīng)的三維空間奇異位形模型并簡要分析了機構(gòu)處于奇異位形時的瞬時運動學(xué)特性。對于姿態(tài)奇異,給出了其在姿態(tài)空間中的三維姿態(tài)奇異軌跡,并研究了姿態(tài)截面的性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)存在三種特殊姿態(tài)截面,其截面上的奇異軌跡關(guān)于原點中心對稱,奇異軌跡上存在著無數(shù)對“對稱奇異位形”。當(dāng)機構(gòu)的位置參數(shù)給定時,在姿態(tài)原點附近總是存在一個無奇異姿態(tài)空間,以姿態(tài)原點為中心,姿態(tài)曲面的最小內(nèi)切球的半徑定義為姿態(tài)能力,可以衡量機構(gòu)無奇異姿態(tài)空間的大小。本文的研究工作對Stewart并聯(lián)機構(gòu)的軌跡規(guī)劃與運動控制具有理論指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Stewart parallel robot is a kind of typical space six - degree - of - freedom parallel robot , which has the characteristics of strong structural rigidity , quick response and so on .

【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242;TH112

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本文編號：1369858