并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有精度高、剛度大、承載能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊等一系列優(yōu)點(diǎn),在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用。但是并聯(lián)機(jī)構(gòu)存在豐富的奇異位形問題,這個(gè)問題一直是阻礙其進(jìn)一步推廣的癥結(jié)。本文以一種可以應(yīng)用于并聯(lián)機(jī)床工作臺(tái)的2PRS/2PUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為研究對(duì)象,應(yīng)用螺旋理論對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了自由度分析、位置正反解分析、工作空間分析、以及奇異性分析,并針對(duì)奇異性分析的結(jié)果提出了三種改善奇異性的方法。首先應(yīng)用螺旋理論獲得了機(jī)構(gòu)的具體運(yùn)動(dòng)形式,結(jié)合機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)選用合理的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型表達(dá),得到了機(jī)構(gòu)的位置正逆解,并通過SimMechanics對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,發(fā)現(xiàn)了其中存在的奇異性現(xiàn)象。而后通過運(yùn)動(dòng)學(xué)方程得出了雅克比矩陣,使用Matlab進(jìn)行雅克比矩陣行列式數(shù)值求解,根據(jù)Gosselin分類方法得出了機(jī)構(gòu)的奇異位形,使用螺旋理論解釋了機(jī)構(gòu)發(fā)生奇異的原因,并提出一種利用機(jī)構(gòu)約束螺旋矩陣代替?zhèn)鹘y(tǒng)雅克比矩陣來尋找機(jī)構(gòu)奇異性的方法。最后提出了三種改善奇異性的方法來改善機(jī)構(gòu)的奇異性,結(jié)果顯示,這些方法都能在一定程度上改善機(jī)構(gòu)的奇異性。 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖I-I并聯(lián)娛樂裝置

燕山大學(xué)的黃真等人ｆｓ＇ｓｉ是研究并聯(lián)機(jī)構(gòu)的開拓者之一。９０年代Ｗ??來，Ｌ乂燕山大學(xué)、天津大學(xué)為代表的一大化研究單位對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)展開了深入的研??究。??目前，并聯(lián)機(jī)構(gòu)的理論研究方向主要有結(jié)構(gòu)學(xué)研究、運(yùn)動(dòng)學(xué)研究、動(dòng)力學(xué)研??究レ乂及控制方法研究。??１、結(jié)構(gòu)學(xué)是并聯(lián)機(jī)構(gòu)理論與應(yīng)用的基礎(chǔ)，其研究?jī)?nèi)容主要有結(jié)構(gòu)分析與結(jié)??構(gòu)綜合。結(jié)構(gòu)分析是指給定具體結(jié)構(gòu)后，分析構(gòu)件與運(yùn)動(dòng)副的數(shù)量，計(jì)算白由度，??確定自由度的類型。而結(jié)構(gòu)綜合則是根據(jù)特定的功能要求來設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型，確??定構(gòu)件與運(yùn)動(dòng)副的數(shù)量１＾乂及連接方式。??結(jié)構(gòu)學(xué)的主要研究方法主要有：??（ｌ）Ｇｒｕｂｌｅｒ－Ｋｕｔｚｂａｃｈ自由度計(jì)算么式法，這是一種傳統(tǒng)的分析及綜合方法，??對(duì)于傳統(tǒng)串聯(lián)機(jī)構(gòu)很適用，但是在分析多閉環(huán)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)時(shí)，容易得出錯(cuò)誤的結(jié)??

燕山大學(xué)的黃真等人ｆｓ＇ｓｉ是研究并聯(lián)機(jī)構(gòu)的開拓者之一。９０年代Ｗ??來，Ｌ乂燕山大學(xué)、天津大學(xué)為代表的一大化研究單位對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)展開了深入的研??究。??目前，并聯(lián)機(jī)構(gòu)的理論研究方向主要有結(jié)構(gòu)學(xué)研究、運(yùn)動(dòng)學(xué)研究、動(dòng)力學(xué)研??究レ乂及控制方法研究。??１、結(jié)構(gòu)學(xué)是并聯(lián)機(jī)構(gòu)理論與應(yīng)用的基礎(chǔ)，其研究?jī)?nèi)容主要有結(jié)構(gòu)分析與結(jié)??構(gòu)綜合。結(jié)構(gòu)分析是指給定具體結(jié)構(gòu)后，分析構(gòu)件與運(yùn)動(dòng)副的數(shù)量，計(jì)算白由度，??確定自由度的類型。而結(jié)構(gòu)綜合則是根據(jù)特定的功能要求來設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型，確??定構(gòu)件與運(yùn)動(dòng)副的數(shù)量１＾乂及連接方式。??結(jié)構(gòu)學(xué)的主要研究方法主要有：??（ｌ）Ｇｒｕｂｌｅｒ－Ｋｕｔｚｂａｃｈ自由度計(jì)算么式法，這是一種傳統(tǒng)的分析及綜合方法，??對(duì)于傳統(tǒng)串聯(lián)機(jī)構(gòu)很適用，但是在分析多閉環(huán)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)時(shí)，容易得出錯(cuò)誤的結(jié)??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]3-PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間求解的SimMechanics實(shí)現(xiàn)[J]. 郝亮亮,李虹,李瑞琴.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(11)
[2]并聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域的概述[J]. 賈雨璇,謝哲東.  農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2016(07)
[3]2（3-RPS）并串運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的奇異性分析[J]. 梁輝,李偉,趙宇,胡同帥.  青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[4]基于SimMechanics的新型3UPU-UPS并聯(lián)機(jī)器人仿真研究[J]. 趙元,畢長(zhǎng)飛.  機(jī)床與液壓. 2015(23)
[5]三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)性能分析與優(yōu)化[J]. 張曉菊,張春友,吳曉強(qiáng),于立波.  機(jī)床與液壓. 2015(21)
[6]3-PRRS六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異位形研究[J]. 杜晴晴,郭宗和,郭前建.  機(jī)床與液壓. 2015(15)
[7]2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異分析[J]. 柴馨雪,項(xiàng)濟(jì)南,李秦川.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(13)
[8]一種新型并聯(lián)式解耦踝關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)構(gòu)及其優(yōu)化[J]. 曾達(dá)幸,胡志濤,侯雨雷,蘇永林.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(09)
[9]基于螺旋理論的2-P4RRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異性分析[J]. 張建軍,王曉慧,馬俊杰,李為民.  河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]一種新型虛擬中心并聯(lián)機(jī)構(gòu)的誤差靈敏度分析[J]. 謝福貴,劉辛軍,陳禹臻.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(17)

碩士論文
[1]五軸五支鏈并聯(lián)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)[D]. 李穎.河北工業(yè)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3093158