本文關(guān)鍵詞：含柔順關(guān)節(jié)的空間單自由度常力機(jī)構(gòu)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著精密技術(shù)的發(fā)展,在某些任務(wù)場(chǎng)合,工業(yè)機(jī)器人或者機(jī)床在對(duì)精密部件抓取、加工或者打磨拋光時(shí)往往需要末端執(zhí)行器與外部環(huán)境接觸時(shí)接觸力保持常值。而基于傳感器的力的控制,在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中難以精確的實(shí)現(xiàn),這是由于設(shè)備振動(dòng)、外部環(huán)境的惡劣以及傳感器技術(shù)的限制,力傳感器采集到的信號(hào)比較雜亂,很難準(zhǔn)確地將期望的力信號(hào)分離出來。這時(shí)對(duì)于空間柔順常力機(jī)構(gòu)的研究就變得十分有意義。本文對(duì)空間RSSP機(jī)構(gòu)的位形進(jìn)行詳細(xì)的分析,然后基于此進(jìn)行優(yōu)化,得到各個(gè)位形下空間柔順常力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù),并且提出實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)末端力調(diào)整的設(shè)計(jì)方案。另外,本文進(jìn)行了一組空間常力手爪的設(shè)計(jì),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了優(yōu)化數(shù)據(jù)的有效性�？臻g柔順RSSP機(jī)構(gòu)的位形分析是后續(xù)研究的基礎(chǔ)。本文介紹了分析空間柔順機(jī)構(gòu)的常用方法,即偽剛體模型法,引進(jìn)RSSP機(jī)構(gòu)的基本空間位形,無量綱化其結(jié)構(gòu)參數(shù),并分析RSSP機(jī)構(gòu)的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)。選擇了合適的空間柔順RSSP構(gòu)型,并對(duì)其一般初始位形進(jìn)行分析,得出一般位形下各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)的表達(dá)式,并求出其計(jì)算鉸鏈變形量的表達(dá)式。一般初始位形下的優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)是指導(dǎo)空間柔順常力機(jī)構(gòu)實(shí)際工程設(shè)計(jì)最重要的指標(biāo)。為了得到這些參數(shù),本文基于柔順RSSP機(jī)構(gòu)的位形分析,采用虛功原理進(jìn)行靜力分析得到末端反應(yīng)力與機(jī)構(gòu)各個(gè)無量綱化參數(shù)之間的關(guān)系。本文采用合適的方法建立起能夠表征末端反應(yīng)力波動(dòng)的目標(biāo)函數(shù),并采用多目標(biāo)函數(shù)的方法添加復(fù)雜約束條件,從而使用粒子群優(yōu)化算法得到各個(gè)初始位形下的優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)。在優(yōu)化過程中,對(duì)位形一的構(gòu)型和位形二的構(gòu)型下的優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了分析和規(guī)律總結(jié)。為了使得空間柔順常力機(jī)構(gòu)的使用范圍能夠更加廣泛,本文通過引進(jìn)變剛度關(guān)節(jié)使得其末端力的常值能夠調(diào)整。本文根據(jù)合適的設(shè)計(jì)原則,選擇了比較簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案,對(duì)設(shè)計(jì)方案的力學(xué)模型進(jìn)行了詳細(xì)的力學(xué)分析,進(jìn)行了變剛度關(guān)節(jié)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文對(duì)關(guān)節(jié)剛度進(jìn)行了分析,對(duì)變剛度關(guān)節(jié)的主要的傳動(dòng)件進(jìn)行了選型。然后詳細(xì)地設(shè)計(jì)了一組關(guān)節(jié)使用的彈簧片,進(jìn)行了應(yīng)力分析,并采用有限元仿真驗(yàn)證以上分析設(shè)計(jì)方法。為了驗(yàn)證以上優(yōu)化數(shù)據(jù)的有效性和體現(xiàn)優(yōu)化數(shù)據(jù)的實(shí)用性,本文設(shè)計(jì)了一組空間常力手爪,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】：柔順關(guān)節(jié) 常力機(jī)構(gòu) RSSP機(jī)構(gòu) 變剛度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH112
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題來源及研究的背景和意義9-11
• 1.1.1 課題的來源9
• 1.1.2 課題研究的背景和意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國(guó)外柔順常力機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)柔順常力機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的綜述15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外柔順常力機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的研究現(xiàn)狀及分析15-17
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 柔順RSSP機(jī)構(gòu)的位形分析19-28
• 2.1 引言19
• 2.2 偽剛體模型法和柔順鉸鏈19-21
• 2.2.1 柔性桿的偽剛體模型19-20
• 2.2.2 柔性鉸鏈的偽剛體模型20-21
• 2.3 基本空間構(gòu)型21-22
• 2.4 基本空間構(gòu)型的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)22-23
• 2.5 柔順常力機(jī)構(gòu)的構(gòu)型的選擇23-24
• 2.6 空間柔順常力機(jī)構(gòu)的初始位形24-26
• 2.7 鉸鏈變形量26-27
• 2.8 本章小結(jié)27-28
• 第3章 空間柔順常力機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化28-49
• 3.1 引言28
• 3.2 靜力分析28-31
• 3.3 目標(biāo)函數(shù)的建立31-33
• 3.4 粒子群算法33-34
• 3.4.1 粒子群算法簡(jiǎn)介33
• 3.4.2 粒子群算法的基本原理和步驟33-34
• 3.5 復(fù)雜約束條件的處理34-35
• 3.6 單自由度常力機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定35-36
• 3.7 位形一的優(yōu)化結(jié)果36-43
• 3.8 位形二的空間柔順常力機(jī)構(gòu)43-47
• 3.9 本章小結(jié)47-49
• 第4章 變剛度關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)及常力機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)49-65
• 4.1 引言49
• 4.2 機(jī)構(gòu)末端常力調(diào)整的方案設(shè)計(jì)49-54
• 4.2.1 變剛度關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)49-51
• 4.2.2 變剛度關(guān)節(jié)的力學(xué)分析51-53
• 4.2.3 變剛度關(guān)節(jié)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53-54
• 4.3 變剛度關(guān)節(jié)主要傳動(dòng)零部件的選型54-55
• 4.4 變剛度關(guān)節(jié)彈簧片的設(shè)計(jì)55-56
• 4.5 關(guān)節(jié)的剛度分析與有限元仿真56-60
• 4.5.1 關(guān)節(jié)的剛度分析56-58
• 4.5.2 彈簧片的有限元分析58-60
• 4.6 空間柔順常力手爪的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)60-64
• 4.6.1 空間柔順常力手爪的設(shè)計(jì)60-62
• 4.6.2 實(shí)驗(yàn)62-64
• 4.7 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 舒淦;含柔順關(guān)節(jié)的空間單自由度常力機(jī)構(gòu)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：含柔順關(guān)節(jié)的空間單自由度常力機(jī)構(gòu)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：251234