少自由度并聯(lián)機構憑借其自身構造簡單,驅(qū)動數(shù)目少,制造成本低等優(yōu)勢一直是近年來并聯(lián)機構學的研究熱點。少自由度并聯(lián)機構,尤其是末端操縱器具有空間3移動自由度和1轉(zhuǎn)動自由度（3T1R）的并聯(lián)機構,在工業(yè)制造領域具備愈來愈廣闊的應用前景。本文提出一種3T1R并聯(lián)機構——2-（RRR）²RH并聯(lián)機構,并對其進行運動學分析,性能分析,尺度優(yōu)化以及剛度分析。文章的主要內(nèi)容可以分為以下幾部分:在SolidWorks制圖軟件中對2-（RRR）²RH并聯(lián)機構建立三維虛擬模型,繪制相關桿件并正確約束機構運動部件之間的相對運動。建立合理的固定坐標系并定義相關桿件參數(shù)變量。以螺旋理論為數(shù)學工具,計算求解得到機構末端操縱器的自由度數(shù)目以及自由度類型。所得出的結果表明:2-（RRR）²RH并聯(lián)機構末端具有預期的3移動自由度和1轉(zhuǎn)動自由度。求解2-（RRR）²RH并聯(lián)機構正解表達式、反解表達式。通過觀察機構每根分支內(nèi)桿件之間的空間幾何關系,建立閉環(huán)矢量方程。求解閉環(huán)矢量方程組,整理得到機構正解解析式和反解解析式。利用數(shù)值算例來檢驗... 

【文章來源】：浙江理工大學浙江省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
        1.1.1 工業(yè)機器人的定義、起源和發(fā)展
        1.1.2 并聯(lián)機構的優(yōu)勢
        1.1.3 課題研究的意義
    1.2 并聯(lián)機構國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 并聯(lián)機構起源及應用
        1.2.2 少自由度并聯(lián)機構概述
        1.2.3 三移動一轉(zhuǎn)動并聯(lián)機構設計
        1.2.4 并聯(lián)機構運動學分析
        1.2.5 性能分析及優(yōu)化
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2RH并聯(lián)機構的自由度分析">第二章 2-（RRR）²RH并聯(lián)機構的自由度分析
    2.1 引言
    2.2 自由度分析
        2.2.1 自由度計算公式
        2.2.2 機構的結構描述及坐標建立
2RH并聯(lián)機構自由度分析">        2.2.3 2-（RRR）²RH并聯(lián)機構自由度分析
    2.3 本章小結
2RH并聯(lián)機構的位置分析">第三章 2-（RRR）²RH并聯(lián)機構的位置分析
    3.1 引言
    3.2 機構運動學分析
        3.2.1 位置逆解分析
        3.2.2 位置正解分析
    3.3 本章小結
2RH并聯(lián)機構速度分析與奇異分析">第四章 2-（RRR）²RH并聯(lián)機構速度分析與奇異分析
    4.1 引言
    4.2 速度分析
    4.3 機構奇異位形分析
        4.3.1 反解奇異
        4.3.2 正解奇異
        4.3.3 混合奇異
    4.4 本章小結
2RH并聯(lián)機構的工作空間及運動仿真分析">第五章 2-（RRR）²RH并聯(lián)機構的工作空間及運動仿真分析
    5.1 引言
    5.2 工作空間分析
    5.3 運動學仿真
    5.4 本章小結
2RH并聯(lián)機構的性能分析與優(yōu)化">第六章 2-（RRR）²RH并聯(lián)機構的性能分析與優(yōu)化
    6.1 引言
    6.2 性能評價理論簡述
    6.3 基于齊次雅克比矩陣的性能分析
        6.3.1 機構各項同性和雅克比矩陣齊次化
        6.3.2 局部條件數(shù)指標
        6.3.3 全局條件數(shù)指標
    6.4 基于全局條件數(shù)指標的性能優(yōu)化
        6.4.1 無約束優(yōu)化法簡介
        6.4.2 優(yōu)化算例
    6.5 本章小結
2RH并聯(lián)機構剛度分析">第七章 2-（RRR）²RH并聯(lián)機構剛度分析
    7.1 引言
    7.2 機構靜力分析
    7.3 機構剛度分析
    7.4 本章小結
第八章 總結與展望
    8.1 總結
    8.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Exechon并聯(lián)模塊的靜剛度建模與分析[J]. 張俊,趙艷芹.  機械工程學報. 2016(19)
[2]機器人學與自動化的未來發(fā)展趨勢[J]. 談自忠.  中國科學院院刊. 2015(06)
[3]Singularity Analysis of a 3-RPS Parallel Manipulator Using Geometric Algebra[J]. LI Qinchuan,XIANG Ji’nan,CHAI Xinxue,WU Chuanyu.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(06)
[4]智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J]. 周濟.  中國機械工程. 2015(17)
[5]德國“工業(yè)4.0”與“中國制造2025”[J]. 賀正楚,潘紅玉.  長沙理工大學學報(社會科學版). 2015(03)
[6]Type Synthesis of 4-DOF Parallel Kinematic Mechanisms Based on Grassmann Line Geometry and Atlas Method[J]. XIE Fugui,LI Tiemin,LIU Xinjun.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2013(06)
[7]基于廣義力的少自由度并聯(lián)機構的靜剛度統(tǒng)一模型[J]. 胡波,路懿.  中國科技論文在線. 2009(08)
[8]Stewart平臺安全機構優(yōu)化設計(英文)[J]. 陳華,陳維山,劉軍考.  Chinese Journal of Aeronautics. 2007(04)
[9]6/6型Stewart機構姿態(tài)奇異及非奇異姿態(tài)工作空間分析[J]. 曹毅,黃真,丁華鋒,周輝.  機械工程學報. 2005(08)
[10]Stewart機構姿態(tài)奇異及姿態(tài)工作空間的研究[J]. 曹毅,黃真.  中國機械工程. 2005(12)



本文編號：2938754