傳統(tǒng)剛性并聯(lián)機構(gòu)中由于運動副間隙的存在,在運動中不可避免的會產(chǎn)生振動沖擊,并且由于其自身結(jié)構(gòu)的限制,在運動過程中會存在多種奇異位置。相比于傳統(tǒng)剛性機構(gòu),柔性機構(gòu)中具有消除運動副間隙、無摩擦、無需潤滑等優(yōu)勢。因此,本文針對傳統(tǒng)剛性機構(gòu)中存在振動沖擊,規(guī)避奇異困難等問題,將柔性機構(gòu)作為運動副加入到傳統(tǒng)剛性并聯(lián)機構(gòu)中,形成具有規(guī)避奇異特性的剛?cè)狁詈喜⒙?lián)機構(gòu)。在剛?cè)狁詈蠙C構(gòu)中由于柔性關(guān)節(jié)的存在,減少了運動副間隙和沖擊振動,同時可利用柔性機構(gòu)儲能釋放能量的優(yōu)勢規(guī)避機構(gòu)中的奇異位形,從而提高了機構(gòu)的整體性能。本文以抓取對振動和沖擊有嚴格要求的精密電子元器件為研究背景,確定了機構(gòu)的設計準則,根據(jù)機構(gòu)任務要求對作為本體的傳統(tǒng)剛性并聯(lián)機構(gòu)進行設計,利用支鏈構(gòu)造法,綜合出了 19種機構(gòu)構(gòu)型。確定了以分布式柔性轉(zhuǎn)動副加入到剛性并聯(lián)機構(gòu)中的設計方案,設計出了一類剛?cè)狁詈喜⒙?lián)機構(gòu)并繪制出了相應的三維簡圖。其次,利用偽剛體模型法對柔性關(guān)節(jié)進行了分析修正,利用閉環(huán)矢量方程法對機構(gòu)求解了運動學正逆解。完成了包括機構(gòu)的工作空間、奇異性及動力學性能的分析。同時,對反映機構(gòu)精度特性的靜剛度及機構(gòu)誤差性能進行了分析,并提出了... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１并聯(lián)抓取機器人?－??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐａｒａｌｌｅｌ?ｇｒａｂ?ｒｏｂｏｔ??

同時人們希望能在宏觀機構(gòu)中加入更多的柔性機構(gòu)，所以研究含有柔性結(jié)構(gòu)??的并聯(lián)結(jié)構(gòu)任重道遠。由于柔性機構(gòu)自身結(jié)構(gòu)的優(yōu)異性，在人們生活和各種工程??領(lǐng)域有著廣泛的應用，目前其主要的應用領(lǐng)域有以下幾個方面：精密工程，仿生??機器人，柔性智能結(jié)構(gòu)［３］。??柔性機構(gòu)與精密工程，近年來微納米技術(shù)在各個領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，柔性機構(gòu)由??于其精度高，一體化制作方便等優(yōu)勢，使其在微制造和微操作、微機電系統(tǒng)、生??物醫(yī)學工程等高精度要求的領(lǐng)域中有著重要的應用。例如，傳統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)制作出??的精密運動平臺達到的分辨率極限是５０ｎｍ、精度為ｌｎｍ，基于剛性機構(gòu)很難突破??這一精度瓶頸，但是柔性機構(gòu)制作成的定位平臺可以使精度提高１？３個數(shù)量級。??柔性機構(gòu)還應用于精密運動定位平臺、精密傳動裝置、精密執(zhí)行器、精密傳感器??等用途。微定位領(lǐng)域是柔性機構(gòu)應用最廣的領(lǐng)域，特別是具有納米級分辨率的超??精密定位技術(shù)領(lǐng)域，微納米級別器件的組裝及操作，這些任務領(lǐng)域通常要求工作??臺能實現(xiàn)靈巧的操作與裝配任務，同一工作空間中可以容納多種功能單元、部件??供料器和執(zhí)行器，如晶片、生物芯片的鍵合、光電子器件耦合裝配等，例如圖１－３??至圖１－５所示為柔性機構(gòu)的幾種應用。??

同時人們希望能在宏觀機構(gòu)中加入更多的柔性機構(gòu)，所以研究含有柔性結(jié)構(gòu)??的并聯(lián)結(jié)構(gòu)任重道遠。由于柔性機構(gòu)自身結(jié)構(gòu)的優(yōu)異性，在人們生活和各種工程??領(lǐng)域有著廣泛的應用，目前其主要的應用領(lǐng)域有以下幾個方面：精密工程，仿生??機器人，柔性智能結(jié)構(gòu)［３］。??柔性機構(gòu)與精密工程，近年來微納米技術(shù)在各個領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，柔性機構(gòu)由??于其精度高，一體化制作方便等優(yōu)勢，使其在微制造和微操作、微機電系統(tǒng)、生??物醫(yī)學工程等高精度要求的領(lǐng)域中有著重要的應用。例如，傳統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)制作出??的精密運動平臺達到的分辨率極限是５０ｎｍ、精度為ｌｎｍ，基于剛性機構(gòu)很難突破??這一精度瓶頸，但是柔性機構(gòu)制作成的定位平臺可以使精度提高１？３個數(shù)量級。??柔性機構(gòu)還應用于精密運動定位平臺、精密傳動裝置、精密執(zhí)行器、精密傳感器??等用途。微定位領(lǐng)域是柔性機構(gòu)應用最廣的領(lǐng)域，特別是具有納米級分辨率的超??精密定位技術(shù)領(lǐng)域，微納米級別器件的組裝及操作，這些任務領(lǐng)域通常要求工作??臺能實現(xiàn)靈巧的操作與裝配任務，同一工作空間中可以容納多種功能單元、部件??供料器和執(zhí)行器，如晶片、生物芯片的鍵合、光電子器件耦合裝配等，例如圖１－３??至圖１－５所示為柔性機構(gòu)的幾種應用。??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于連桿機構(gòu)的新型并聯(lián)機器人構(gòu)型設計與分析[D]. 趙福群.北京交通大學 2016
[2]用于并聯(lián)機器人的開槽薄壁柔順關(guān)節(jié)設計仿真及實驗研究[D]. 馬蘭.北京工業(yè)大學 2014
[3]柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的動力學研究[D]. 孫肇鵬.中國礦業(yè)大學 2014
[4]柔順鉸鏈的結(jié)構(gòu)設計、仿真及實驗研究[D]. 崔忠煒.北京工業(yè)大學 2013
[5]六自由度并聯(lián)機構(gòu)誤差分析和補償[D]. 宋曉飛.重慶大學 2012
[6]柔順機構(gòu)的軟化和靜態(tài)平衡設計[D]. 張守銀.西安電子科技大學 2012
[7]6R型工業(yè)機器人關(guān)節(jié)剛度辨識與實驗研究[D]. 陳玉山.華中科技大學 2011
[8]并聯(lián)機器人位姿誤差分析與補償方法研究[D]. 劉志杰.燕山大學 2010



本文編號：2911945