【摘要】：并聯(lián)機(jī)構(gòu)在具有高精度,高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),機(jī)構(gòu)的強(qiáng)耦合性使得在機(jī)構(gòu)在進(jìn)行力學(xué)分析以及控制方面相對(duì)較難。本文針對(duì)機(jī)構(gòu)的強(qiáng)耦合性,研究了機(jī)構(gòu)的解耦特性,通過(guò)型綜合理論得出一類(lèi)具有三角化解耦特性的1T2R并聯(lián)機(jī)構(gòu)。并對(duì)其中的一種機(jī)構(gòu)進(jìn)行了機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算、運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)方面進(jìn)行性能分析。最后將該機(jī)構(gòu)應(yīng)用于天線座架并進(jìn)行了理論研究。首先,對(duì)三角化解耦機(jī)構(gòu)的解耦特性進(jìn)行了研究,通過(guò)解耦特性與轉(zhuǎn)動(dòng)自由度條件,得出了各支鏈的自由度,基于螺旋理論完成了對(duì)各支鏈的綜合。通過(guò)對(duì)各支鏈進(jìn)行組合,得到了不同的滿足要求的機(jī)構(gòu)構(gòu)型。選擇PU+PRU+PUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為研究對(duì)象,進(jìn)行了自由度計(jì)算,通過(guò)建立機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,求得了機(jī)構(gòu)的位置、速度、加速度方程。并進(jìn)行了數(shù)值仿真與模擬驗(yàn)證。同時(shí)求得了機(jī)構(gòu)的Jacobian矩陣為下三角陣,驗(yàn)證了本文所綜合機(jī)構(gòu)三角化解耦特性的正確性。在進(jìn)行機(jī)構(gòu)自由度分析時(shí),發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)為過(guò)約束機(jī)構(gòu),針對(duì)過(guò)約束機(jī)構(gòu)在靜力學(xué)分析中存在的靜不定問(wèn)題,采用拆桿法對(duì)各桿件進(jìn)行獨(dú)立分析。通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)的冗余并聯(lián)約束螺旋進(jìn)行分析,得到虛設(shè)運(yùn)動(dòng)副以消除機(jī)構(gòu)過(guò)約束�；谛∽冃卫碚�,考慮構(gòu)件在虛設(shè)運(yùn)動(dòng)副方向的彈性變形,以轉(zhuǎn)動(dòng)自由度條件為約束,建立機(jī)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)方程,結(jié)合平衡方程完成機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析。通過(guò)建立機(jī)構(gòu)支鏈間的閉環(huán)矢量方程,求得了各桿件質(zhì)心處的位置、速度、加速度,同時(shí)建立了各桿件質(zhì)心與動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)之間的映射矩陣。在虛功原理的基礎(chǔ)上,完成了對(duì)PU+PRU+PUS機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模,求出了在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各支鏈的驅(qū)動(dòng)力并對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值仿真。通過(guò)建立Adams模型完成了對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的模擬仿真,驗(yàn)證了本章動(dòng)力學(xué)建模是正確的。最后,將PU+PRU+PUS機(jī)構(gòu)應(yīng)用于天線座架用來(lái)調(diào)整天線姿態(tài),以保證天線與衛(wèi)星之間的對(duì)準(zhǔn)性�？紤]衛(wèi)星與天線之間的約束關(guān)系,求出機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)新的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)后,替代原有動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)與受力,基于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)方程,求出天線座架的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)方程。使用Adams軟件做相關(guān)驗(yàn)證,說(shuō)明應(yīng)用的可行性與合理性。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TH112
【圖文】：

出現(xiàn)奇異位型時(shí)，機(jī)構(gòu)將出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，影該機(jī)構(gòu)奇異性及運(yùn)動(dòng)學(xué)做了相關(guān)分析。張帆行了綜合（圖 1-4），由于螺旋理論在表示的位置有關(guān)，為解決此問(wèn)題，需要對(duì)機(jī)構(gòu)的避免了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)。近年來(lái)并取得了明顯的進(jìn)展與成效[14-16]。

Gogu[27]提出解耦是實(shí)現(xiàn)各向同性的前提，驗(yàn)證均為完全解耦（圖 1-10）機(jī)構(gòu)與各向同性機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)雅可比矩陣條件數(shù)為 1 時(shí)，機(jī)構(gòu)為具有各時(shí)，機(jī)構(gòu)只是完全解耦而不具有各向同性的特

41圖 4-13 支鏈驅(qū)動(dòng)力仿真曲線Fig. 4-13 Branch Chain Driving Force Simulation Curvea）和圖 4-13 關(guān)于支鏈驅(qū)動(dòng)力的求解曲線，兩者曲線一致

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本文編號(hào)：2805751