發(fā)布時(shí)間：2020-09-27 09:06

　　 現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)的研究主要針對具有更好機(jī)構(gòu)性能、更廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)開展。本論文提出將串聯(lián)分支、平面閉環(huán)機(jī)構(gòu)和少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為子機(jī)構(gòu)模塊,由子機(jī)構(gòu)模塊和數(shù)字拓?fù)鋱D綜合復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新思想。綜合出的復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有剛度高、工作空間大、穩(wěn)定性好、少奇異、承載能力強(qiáng)等優(yōu)勢,其中含平面閉環(huán)子機(jī)構(gòu)的復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)適合作為含冗余約束并聯(lián)機(jī)器人、剛?cè)峄炻?lián)機(jī)器人等機(jī)構(gòu)構(gòu)型。并建立可用于求解復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)海塞矩陣的反對稱矩陣新方法,建立了復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)統(tǒng)一加速度模型。主要研究內(nèi)容如下:(1)研究和分析了用關(guān)聯(lián)連桿組構(gòu)造復(fù)雜閉環(huán)機(jī)構(gòu)的基本原理。揭示了含冗余約束復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度、冗余約束、復(fù)雜度系數(shù)與基本連桿間的數(shù)學(xué)關(guān)系,建立了求解關(guān)聯(lián)連桿組的理論數(shù)學(xué)模型。(2)由于含三/四元桿胚圖多被應(yīng)用于綜合新型并聯(lián)機(jī)構(gòu),因此探討了含三/四元桿胚圖的構(gòu)造方法。確定了構(gòu)造三/四元桿胚圖的流程,應(yīng)用特征字符串組表示胚圖,基于胚圖構(gòu)造的每一演化過程制定了同構(gòu)判斷準(zhǔn)則。(3)研究了由子機(jī)構(gòu)和數(shù)字拓?fù)鋱D綜合并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)理論。提出了由數(shù)字拓?fù)鋱D綜合含子機(jī)構(gòu)復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)的方法,應(yīng)用數(shù)組表示數(shù)字拓?fù)鋱D,研究了求解有效數(shù)組及構(gòu)造有效數(shù)字拓?fù)鋱D的技術(shù)路線。確定了描述含子機(jī)構(gòu)復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)的數(shù)字拓?fù)鋱D需滿足的條件。研究了各類子機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征,制定了子機(jī)構(gòu)等效簡化規(guī)則。(4)研究了含平面閉環(huán)子機(jī)構(gòu)復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)的綜合方法。提出修正法,制定修正原則及修正流程,建立了由修正數(shù)字拓?fù)鋱D綜合含平面閉環(huán)子機(jī)構(gòu)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的方法,并由提出的方法綜合出許多新型含平面閉環(huán)子機(jī)構(gòu)復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)。(5)提出并研究了含子機(jī)構(gòu)復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)的綜合方法�；谧訖C(jī)構(gòu)模塊驅(qū)動數(shù)之和與復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度相等的原則,構(gòu)建了復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)子機(jī)構(gòu)模塊化綜合模型,提出了由子機(jī)構(gòu)和數(shù)字拓?fù)鋱D綜合復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)的方法并制定了綜合步驟,由提出的方法綜合出許多新型含子機(jī)構(gòu)復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)。(6)研究了復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)海塞矩陣的求解問題。提出可用于求解復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)海塞矩陣的反對稱矩陣新方法,由反對稱矩陣新方法簡化處理復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)雅克比矩陣微分結(jié)果,求解了復(fù)雜并聯(lián)機(jī)構(gòu)海塞矩陣并建立其統(tǒng)一加速度模型。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH112
【部分圖文】：

a) 3UU 型并聯(lián)機(jī)構(gòu)[87]b) 拓?fù)鋱D 圖 2-2 復(fù)雜關(guān)聯(lián)連桿組綜合并聯(lián)Fig. 2-2 The example 1 of type synthesis of mechanis實(shí)例 2：用表 2-2 中 No.166.10 關(guān)聯(lián)連桿組(2L3機(jī)構(gòu)，其中 ζ=1，v=9，機(jī)構(gòu)含 5 個(gè)運(yùn)動分支。機(jī)構(gòu)中 9- (2+6+2)=44，AL(44L2+2L3+6L4+2L5，c=10)。L5bsUlsUUUUU3L2L4L3L4No. 45.7, c=7,M=3, ζ=0,υ=2×3=6,n2=30, n3=2, n4=6rvmL3L4

6 14 2 2 0 12 15 21 0 6 3平面閉環(huán)子機(jī)構(gòu)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)例的模擬實(shí)現(xiàn)圖 5-12a)及 c)所示布置圖 5-8PM1 及 PM3 構(gòu)件及運(yùn)動副。利用 CAD 軟1 及 PM3 機(jī)構(gòu)線框圖，用線框表示機(jī)構(gòu)構(gòu)件，對線框施加幾何約束構(gòu)造運(yùn)動副，使構(gòu)件與運(yùn)動副關(guān)系與機(jī)構(gòu)簡圖等效，建立的線框圖如圖 5-12 。SRPPPRRRRR3L2PRPRRR5-8 PM1 a) 圖 5-8 PM3 c)

搭建的含子

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8 許華e

本文編號：2827683