【摘要】：近年來,冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)由于其在運(yùn)動(dòng)奇異性,剛度,負(fù)載能力等方面良好的性能表現(xiàn),越來越受到研究人員的關(guān)注。冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的冗余分支使得各運(yùn)動(dòng)分支內(nèi)的鉸鏈配合間隙更可控,因此該類機(jī)構(gòu)理論上可以實(shí)現(xiàn)比一般非冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)更高的定位精度。目前適用于非冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法,無法直接應(yīng)用于冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu),為此本文針對(duì)冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法上的研究,主要內(nèi)容如下:(1)以3自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)2UPR-RPU為例,介紹以矢量微分法為核心的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的誤差建模方法以及基于基于外標(biāo)定的運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法,并分析將這些方法應(yīng)用于冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的可行性與難點(diǎn)。(2)以3自由度冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)2UPR-2RPU為研究目標(biāo),分析當(dāng)各分支驅(qū)動(dòng)值無法滿足幾何約束時(shí)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通過依次將不同分支上的驅(qū)動(dòng)去除,把冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)拆分為若干個(gè)非冗余驅(qū)動(dòng)的子機(jī)構(gòu)。經(jīng)過分析,由于運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差和鉸鏈配合間隙的影響,冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的各子機(jī)構(gòu)末端點(diǎn)實(shí)際位置在一個(gè)可調(diào)整空間內(nèi),而完整機(jī)構(gòu)末端點(diǎn)位置在所有可調(diào)整空間的交集內(nèi)。(3)確定誤差源,并分別基于幾何法和數(shù)值法進(jìn)行非冗余驅(qū)動(dòng)子機(jī)構(gòu)的誤差建模,相互驗(yàn)證。對(duì)各子機(jī)構(gòu)的誤差映射雅可比矩陣進(jìn)行預(yù)處理后,通過加權(quán)累加法得到冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的誤差模型。(4)對(duì)2UPR-2RPU機(jī)構(gòu)進(jìn)行基于激光跟蹤儀的外標(biāo)定法仿真,以機(jī)構(gòu)末端點(diǎn)名義位置與實(shí)際位置的偏差為優(yōu)化目標(biāo),進(jìn)行誤差參數(shù)辨識(shí),基于修正控制模型參數(shù)誤差補(bǔ)償。(5)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行參數(shù)辨識(shí),并將結(jié)果補(bǔ)償?shù)綑C(jī)構(gòu)的控制模型中后,機(jī)構(gòu)絕對(duì)定位精度得到了顯著提高,證明了誤差建模以及參數(shù)辨識(shí)方法的有效性。本文豐富了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定的理論研究,實(shí)現(xiàn)了標(biāo)定方法在新領(lǐng)域的應(yīng)用,同時(shí)也推動(dòng)了冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用發(fā)展。
【圖文】：

圖 3.7 刀具末端點(diǎn)實(shí)際分布情況圖末端實(shí)際位置預(yù)測(cè)的難度在于，在不同位型，也就是構(gòu)輸出位置的映射關(guān)系是不同的。在不同標(biāo)定點(diǎn)上，每變化，且任意一條分支上間隙參數(shù)的變化會(huì)同時(shí)導(dǎo)致多準(zhǔn)確預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)末端的實(shí)際輸出位置是十分困難的。然而位置組成了一個(gè)可能空間，可以確定的是冗余機(jī)構(gòu)的實(shí)可能空間內(nèi)。在上文提到各 Pi點(diǎn)位置較為接近的前提下中心作為冗余機(jī)構(gòu)的實(shí)際輸出位置。除此之外，，機(jī)構(gòu)本空間內(nèi)對(duì)成分布的特性，保證了這種做法一定的精度。4 41 11 1( , ) ( , ).4 4i ii i p f q ε ε p f q ε ε
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH112

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3 賀

本文編號(hào)：2673034