【摘要】：通過(guò)重力平衡能有效提高機(jī)構(gòu)的工作效率和運(yùn)動(dòng)精度,同時(shí)使并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有更高的承載能力和更優(yōu)良的動(dòng)力學(xué)性能。本課題在雅克比矩陣恒定的移動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究的基礎(chǔ)上,構(gòu)型設(shè)計(jì)出一類(lèi)全域恒平衡并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型,并對(duì)機(jī)構(gòu)的平衡性能進(jìn)行仿真驗(yàn)證。主要研究如下:首先,基于6-UPS、4-UPS-UPU、4-UPU和3-PUU并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型,將3-PRRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為平衡機(jī)構(gòu)嵌入到上述四種機(jī)構(gòu)內(nèi),設(shè)計(jì)出具有內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)的全域恒平衡并聯(lián)機(jī)構(gòu)。根據(jù)修正后的G-K公式驗(yàn)證了上述全域恒平衡并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度,并進(jìn)一步分析了3-PRRR平衡機(jī)構(gòu)的相關(guān)性能。其次,以構(gòu)型出的6UPS/(3PRRR)+S機(jī)構(gòu)為模型,基于影響系數(shù)法得到并聯(lián)機(jī)構(gòu)的一階、二階影響系數(shù),然后分別求解動(dòng)平臺(tái)、分支連桿與主動(dòng)輸入關(guān)節(jié)間的速度、加速度映射關(guān)系。進(jìn)一步在慣性系下分別建立內(nèi)外層機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,再根據(jù)相互作用力的關(guān)系建立全域恒平衡并聯(lián)機(jī)構(gòu)的整體的動(dòng)力學(xué)模型。再次,定義了平衡系數(shù)、平衡力和附加力。根據(jù)建立的全域恒平衡并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,分別對(duì)6UPS/(3PRRR)+S和3PUU/3PRRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行平衡特性分析,并與現(xiàn)有的平衡機(jī)構(gòu)法和配重法的平衡性能進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了全域恒平衡并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型所具備的特性與優(yōu)勢(shì)。最后,對(duì)雅克比恒定的移動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)學(xué)特性進(jìn)行了分析:分析了雅克比矩陣恒定的并聯(lián)機(jī)構(gòu)在使用虛設(shè)機(jī)構(gòu)法求解雅克比矩陣特點(diǎn);提出了由雅克比矩陣逆推位置正解的簡(jiǎn)便方法;以雅克比矩陣恒定的3-PPRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)為模型,分析了當(dāng)機(jī)構(gòu)雅克比矩陣保持恒定對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)/力傳遞性能和靈巧度產(chǎn)生的影響。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TH112;TP242
【圖文】：

從而減小驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)輸出的用于究中，可將重力平衡的方式分為：配也是較為普遍的平衡方法，通過(guò)添加終保持靜止，使機(jī)構(gòu)在其工作空間任如圖 1-1 所示。配重法的原理相對(duì)直產(chǎn)生的作用力作用在動(dòng)平臺(tái)上時(shí)，作，使得平衡力發(fā)生變化；當(dāng)配重放置關(guān)系同樣會(huì)隨著機(jī)構(gòu)位姿變化而變化，想要完全恒定的平衡重力一般比較配重時(shí)，會(huì)使整體機(jī)械系統(tǒng)的質(zhì)量變了系統(tǒng)固有頻率和動(dòng)態(tài)特性。而當(dāng)平大才能實(shí)現(xiàn)理想的平衡狀態(tài)，并且想。

圖 1-2 彈簧平衡法種，很多平衡裝置將配重和彈簧結(jié)合，也有部分是利用氣/液壓缸、電機(jī)、進(jìn)的平衡裝置還會(huì)采用反饋控制系統(tǒng)力平衡。平衡裝置可適用于變載荷的平衡裝置的控制系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，設(shè)計(jì)重力平衡構(gòu)簡(jiǎn)單、操作空間大等特點(diǎn)，因而獲作業(yè)，比如，自動(dòng)裝配、噴漆、搬運(yùn)節(jié)所承受的載荷將隨其位姿的變化而因此關(guān)節(jié)載荷很大部分是由機(jī)器人各人臂桿運(yùn)動(dòng)的位置、速度以及加速度

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2713116