【摘要】：Stewart平臺是一種六自由度的并聯(lián)機構(gòu)。由于Stewart平臺結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、緊湊,且精度高,因此特別適應(yīng)于那些空間受限制或工作空間范圍不大而負載卻很大的工作場合�；赟tewart平臺的基本原理,派生出許多基于不同運動學(xué)原理和結(jié)構(gòu)的并聯(lián)機構(gòu),并在許多科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域諸如飛行模擬器、并聯(lián)機床、航海模擬器和微操作機器人等領(lǐng)域,獲得了廣泛的應(yīng)用。 本課題首先根據(jù)課題要求建立了一種大型Stewart平臺三維模型。并對Stewart平臺進行了結(jié)構(gòu)分析,計算了自由度。利用ADAMS與Solidworks的接口技術(shù),把三維模型導(dǎo)入ADAMS,獲得了Stewart平臺的虛擬樣機模型。 根據(jù)向量變換關(guān)系進行了Stewart平臺空間位置和運動學(xué)分析。并基于ADAMS在不同運動情況下對Stewart平臺進行運動學(xué)和動力學(xué)仿真,獲得了各驅(qū)動桿的驅(qū)動力以及各運動副約束力隨時間變化曲線。為運動控制提供了依據(jù)。 將Stewart平臺的動平臺轉(zhuǎn)化為柔性體,在ADAMS中進行剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真。獲得6根驅(qū)動桿的驅(qū)動力,并和剛體動力學(xué)仿真的結(jié)果相比較；將獲得的各個時刻的動態(tài)載荷文件導(dǎo)入ANSYS中,對Stewart平臺的動平臺進行了在各個位姿狀態(tài)下的有限元分析。通過比較、分析各載荷步的結(jié)果,獲得了動平臺的變形和應(yīng)力分布情況。 最后,基于ANSYS軟件,建立了Stewart平臺零位姿狀態(tài)的有限元模型,對其進行模態(tài)分析,提取前6階的頻率和振型,為振動控制提供了依據(jù)。
【圖文】：

圖1.1波音737一400飛行模擬器Fig.l.1FlightsimulatorofBoeing737一400國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國內(nèi)夕I\對于Stewart平臺的研究現(xiàn)狀ewart平臺系統(tǒng)最早的研究出現(xiàn)于1965年Stewart的論文中。上世紀國際上對于并聯(lián)機器人包括Stewart平臺的研究還不多，到了上世紀90年代初，人們逐漸認識到了Stewart平臺結(jié)構(gòu)緊湊、運動精度高、穩(wěn)、自重比高的優(yōu)點，于是Stewart平臺成了研究熱點。聯(lián)機器人從20世紀80年代以來，成為機器人領(lǐng)域中的幾個研究熱英國、日木德國等國家的研究機構(gòu)分別開展了對并聯(lián)機器人的研究。研究和開發(fā)并聯(lián)機器人也很重視，并對這種新型數(shù)控設(shè)備的工程應(yīng)，，紛紛投入大量金錢研究，并從上世紀90年代開始相繼推出結(jié)構(gòu)相的產(chǎn)品化樣機。

文教育部“211”工程重點建設(shè)項目。燕山大學(xué)于作機樣機。中科院沈陽自動化研究所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清入研究，并研制出多臺樣機。其中清華大學(xué)是國之一，并于1997年12月與天津大學(xué)合作，共同軸機床原型機一一VAMT1Y(如圖1.2)。在虛擬軸方面達到了國際先進水平。目前科研人員正在進工作，以實現(xiàn)并聯(lián)虛擬軸機床的產(chǎn)業(yè)化[31。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH112

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本文編號：2597197