為了滿足工業(yè)生產(chǎn)中,對于擁有多種性能并聯(lián)機構(gòu)的需求,本文提出了利用單元體機構(gòu)來設計可重構(gòu)并聯(lián)機構(gòu)的新方法。根據(jù)所提出的方法,設計出若干種具有可重構(gòu)特性的并聯(lián)機構(gòu)。針對可重構(gòu)并聯(lián)機構(gòu)的軌跡追蹤問題,搭建了一個可以實現(xiàn)對末端軌跡進行精確追蹤的控制系統(tǒng)。提出了單元體思想,將平面四桿機構(gòu)及其衍生機構(gòu)視作平面單元體,通過將單元體衍化,構(gòu)造出一系列平面可重構(gòu)平臺;依靠螺旋理論,將空間單環(huán)過約束機構(gòu)視作空間單元體,將空間單環(huán)機構(gòu)衍化到空間多環(huán)機構(gòu),從而構(gòu)造出空間可重構(gòu)平臺。將可重構(gòu)平臺與并聯(lián)機構(gòu)相結(jié)合,從而設計出一系列可重構(gòu)并聯(lián)機構(gòu)。利用平面初級可重構(gòu)平臺構(gòu)造了可重構(gòu)并聯(lián)機構(gòu),并對該機構(gòu)進行運動學、性能分析,證明了該機構(gòu)擁有多種性能,并針對該可重構(gòu)并聯(lián)機構(gòu),提出相應的性能評價指標,對該機構(gòu)進行了性能優(yōu)化。利用平面二級可重構(gòu)平臺構(gòu)造了可重構(gòu)并聯(lián)機構(gòu),并對該機構(gòu)進行運動學、動力學和性能分析,證明了該機構(gòu)擁有多種性能,并針對該可重構(gòu)并聯(lián)機構(gòu),搭建了其控制系統(tǒng)模型,實現(xiàn)末端軌跡的精確追蹤。利用C1型可重構(gòu)平臺構(gòu)造了可重構(gòu)并聯(lián)機構(gòu),并對該機構(gòu)進行運動學、動力學和性能分析,證明了該機構(gòu)擁有多種性能。針對該可重構(gòu)... 

【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)】：159 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

Bennettpiano-spherical支鏈奇異位型136jFig.l-2ThesingularconfigurationsoftheBennettpiano-sphericallinkagel61

－；丨辦，｜?３?ｃｍ?｜??圖１－４模塊化可重構(gòu)系統(tǒng)（ＢＲＡＩＤ）ｔ５Ｇ］??Ｆｉｇ．?１－４?Ｍｏｄｕｌａｒ?ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ?ｓｙｓｔｅｍ?（ＢＲＡＩＤ）?［５°３??通過對關節(jié)的約束，改變支鏈結(jié)構(gòu)，也是實現(xiàn)機構(gòu)可重構(gòu)化的一種方法［５３＿５８］。??Ｋｒｏｖｉ［５９］等提出了一種基于單自由度耦合連續(xù)支鏈（ＳＤＣＳＣ）的可重構(gòu)機構(gòu)，這個機??構(gòu)可以用來輔助援救。該機構(gòu)通過約束連續(xù)桿件的轉(zhuǎn)動關節(jié)，從而實現(xiàn)構(gòu)型的多??樣性。如圖１－５所示，Ｃａｒｂｏｎａｒｉ［１Ｑ］等利用３－ＣＰＳ機構(gòu)設計出了一種可重構(gòu)并聯(lián)機??床；該機床分為旋轉(zhuǎn)部分和平移部分，通過這兩個部分相互配合，來實現(xiàn)零件的??加工任務；通過鎖定轉(zhuǎn)動機構(gòu)的不同關節(jié)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)動部分在多種運動模式之間的??切換，從而實現(xiàn)機構(gòu)的可重構(gòu)化。如圖１－６所示，Ａｚｕｌａｙ【６Ｑ］等設計出了一個包含所??有運動模式的冗余并聯(lián)機構(gòu)加工系統(tǒng)，通過鎖定或者釋放不同的運動關節(jié)，可以??實現(xiàn)在多種運動模式之間切換，滿足不同的加工需求。Ａｇｈｉｌｉ［６１］等通過驅(qū)動被動關??節(jié)，將原有機構(gòu)的拓撲形式進行改變，將機構(gòu)實現(xiàn)了可重構(gòu)化，從而滿足在不同??任務下的需求。Ｆｉｓｈｅｒ［６２］等通過鎖定或者釋放冗余關節(jié)，設計出了一種可重構(gòu)平面??并聯(lián)機構(gòu)，使該機構(gòu)可以在多種自由度數(shù)目之間切換。??

Ｆｉｇ．?１－６?Ａｃｔｕａｔｉｏｎ?ｓｃｈｅｍａ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ１６＾??通過添加其他機構(gòu)或者直接改變并聯(lián)機構(gòu)的尺寸參數(shù)，來獲取多種性能指標，??也是構(gòu)造可重構(gòu)并聯(lián)機構(gòu)的方法［６３］。Ｋａｒｉｎ＾６４］等提出一種可重構(gòu)并聯(lián)機構(gòu)，可以??通過改變基座的尺寸和形狀來規(guī)避運動空間中的奇異位型，同時避免完成特定任??務時的桿件碰撞問題。Ｃ〇ｐｐ〇ｌａ［６５ｌ等將并聯(lián)機構(gòu)和齒輪系結(jié)合起來，設計出了一種??可重構(gòu)混聯(lián)機構(gòu)，通過基座的齒輪系的轉(zhuǎn)動，可以實現(xiàn)機構(gòu)在多種構(gòu)型下的連續(xù)??變換，從而獲得不同的性能指標。２１１〇１＾［６６＿６９］等在三自由度并聯(lián)機構(gòu)的基座安裝了??可以提供水平移動的移動副，通過移動副的運動，可以實現(xiàn)改變并聯(lián)機構(gòu)的尺寸??參數(shù)，從而實現(xiàn)了并聯(lián)機構(gòu)的可重構(gòu)化。Ｃｈｉ［７Ｇ］等將３－ＲＰＳ并聯(lián)機構(gòu)安裝在一個可??展的并聯(lián)機構(gòu)之上，通過中間電機的驅(qū)動，實現(xiàn)３－ＲＰＳ并聯(lián)機構(gòu)的展開，從而改??變并聯(lián)機構(gòu)的構(gòu)型，實現(xiàn)了將３－ＲＰＳ并聯(lián)機構(gòu)的可重構(gòu)化。Ｚｈａｎｇ［７１＿７３］等通過在并??聯(lián)機構(gòu)上添加一條被動支鏈，由該被動支鏈對并聯(lián)機構(gòu)的平臺提供約束螺旋，并??通過控制該被動支鏈，實現(xiàn)并聯(lián)機構(gòu)在多種自由度模式間切換，將并聯(lián)機構(gòu)可重??構(gòu)化。??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]一類可重構(gòu)并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計方法與運動學分析[D]. 葉偉.北京交通大學 2016
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本文編號：2983854