本文關(guān)鍵詞：基于性能指標(biāo)的冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)輸入選取研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科技的進步,并聯(lián)機構(gòu)應(yīng)用的范圍逐漸變大,例如:航空航天,計算機輔助制造業(yè)、機械制造業(yè)等等。一般來講,并聯(lián)機構(gòu)都存在若干個合理的輸入,這些合理的輸入都可以實現(xiàn)并聯(lián)機構(gòu)所期望的運動。但不同的輸入會使機構(gòu)的性能有很大的差異。因此,基于并聯(lián)機構(gòu)性能的輸入副的選取是一個值得研究的問題。本文主要針對添加一條冗余支鏈或添加一個冗余關(guān)節(jié)的并聯(lián)機構(gòu)進行了基于靈巧性和最小剛度的輸入優(yōu)選方法的研究。通過對完全對稱機構(gòu)約束螺旋和驅(qū)動螺旋的分析,提出了一種優(yōu)選并聯(lián)機構(gòu)輸入副的方法。該方法是根據(jù)機構(gòu)的靈巧性和最小剛度同驅(qū)動螺旋與所選擇基準(zhǔn)面的夾角的關(guān)系,來選擇使并聯(lián)機構(gòu)的性能最優(yōu)的輸入副組合。通過對完全對稱機構(gòu)的初始位置時,機構(gòu)的約束螺旋和驅(qū)動螺旋的觀察和分析,提出了一種分析選擇并聯(lián)機構(gòu)輸入副的方法。該方法是通過,分析機構(gòu)的靈巧性和最小剛度隨驅(qū)動螺旋與所選擇基準(zhǔn)面的夾角的變化規(guī)律,經(jīng)過分析比較夾角的大小,選擇使并聯(lián)機構(gòu)的性能最優(yōu)的一組輸入副組合。利用該方法,基于機構(gòu)靈巧性和最小剛度,分別對添加一條冗余支鏈的三平移,兩移一轉(zhuǎn),兩轉(zhuǎn)一移,三移一轉(zhuǎn)機構(gòu)和增加一個關(guān)節(jié)冗余的三平移,兩轉(zhuǎn)一移,三移一轉(zhuǎn)機構(gòu)輸入選取進行了優(yōu)化,得到機構(gòu)靈巧性、最小剛度性能與驅(qū)動螺旋和基準(zhǔn)面夾角的變化規(guī)律。并以4UPU/SPS為例,詳細(xì)介紹了該方法的輸入選取過程,同時通過計算、仿真驗證了該方法的正確性。此外,基于機構(gòu)靈巧性和最小剛度,對兩轉(zhuǎn)一移機構(gòu)的輸入選取進行了優(yōu)選。以3RPS并聯(lián)機構(gòu)為例,對其添加不同冗余支鏈時,3RPS并聯(lián)機構(gòu)的靈巧性和最小剛度性能進行分析。用MATLAB對機構(gòu)的靈巧性進行了計算,同時,用ANSYS軟件對機構(gòu)的剛度性能進行了仿真。分析添加不同冗余支鏈時,機構(gòu)的性能差異。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)機構(gòu) 輸入選取 關(guān)節(jié)冗余 性能分析 支鏈冗余
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)的概述10-11
• 1.2 冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)在國際上的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)在國內(nèi)的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 課題的研究意義14-15
• 1.4 課題的研究內(nèi)容15-16
• 第2章 冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)輸入選取的優(yōu)選方法16-22
• 2.1 概述16
• 2.2 矩陣奇異值分解16-17
• 2.3 冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)輸入優(yōu)選方法17-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 支鏈型冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)基于靈巧性的輸入優(yōu)選22-41
• 3.1 引言22
• 3.2 三平移機構(gòu)分析22-25
• 3.2.1 添加過原點的冗余驅(qū)動力線矢時靈巧性變化規(guī)律23-24
• 3.2.2添加平行于基準(zhǔn)面的冗余驅(qū)動力偶時靈巧性變化規(guī)律24-25
• 3.3 可沿基準(zhǔn)面法線n移動，不可繞n轉(zhuǎn)動的兩轉(zhuǎn)一移機構(gòu)分析25-30
• 3.3.1 添加過原點的冗余驅(qū)動力線矢時靈巧性變化規(guī)律26-29
• 3.3.2 添加沿基準(zhǔn)面法線方向的冗余驅(qū)動力偶時靈巧性變化規(guī)律29-30
• 3.4 可繞基準(zhǔn)面法線轉(zhuǎn)動的三移一轉(zhuǎn)機構(gòu)分析30-34
• 3.4.1 添加過原點的冗余驅(qū)動力線矢時靈巧性變化規(guī)律31-32
• 3.4.2 添加沿基準(zhǔn)面法線方向的冗余驅(qū)動力偶時靈巧性變化規(guī)律32-34
• 3.5 實例分析34-40
• 3.5.1 機構(gòu)模型34
• 3.5.2 輸入副的選擇34-36
• 3.5.3 輸入副選擇的驗證36-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第4章 支鏈型冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)基于最小剛度的輸入優(yōu)選41-54
• 4.1 引言41
• 4.2 剛度矩陣分析41-44
• 4.3 三自由度支鏈型冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)最小剛度分析44-47
• 4.3.1 添加的冗余驅(qū)動螺旋為驅(qū)動力線矢時最小剛度的變化規(guī)律44-46
• 4.3.2 添加的冗余驅(qū)動螺旋為力偶時最小剛度的變化規(guī)律46-47
• 4.4 四自由度支鏈型冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)最小剛度分析47-50
• 4.4.1 添加的冗余驅(qū)動螺旋為力線矢時最小剛度的變化規(guī)律48-49
• 4.4.2 添加的冗余驅(qū)動螺旋為力偶時最小剛度的變化規(guī)律49-50
• 4.5 實例分析50-53
• 4.5.1 機構(gòu)模型50
• 4.5.2 輸入副的選擇50
• 4.5.3 輸入副選擇的驗證50-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 第5章 關(guān)節(jié)型冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)基于靈巧性的輸入優(yōu)選54-59
• 5.1 引言54
• 5.2 三平移關(guān)節(jié)型冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)靈巧性分析54-55
• 5.3 兩轉(zhuǎn)一移關(guān)節(jié)型冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)靈巧性分析55-57
• 5.4 三移一轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)型冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)靈巧性分析57-58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 第6章 兩轉(zhuǎn)一移冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)靈巧性和最小剛度的綜合分析59-69
• 6.1 引言59
• 6.2 靈巧性與最小剛度的綜合分析59
• 6.3 機構(gòu)的性能仿真59-68
• 6.3.1 機構(gòu)模型59-60
• 6.3.2 機構(gòu)的靈巧性性能分析60-63
• 6.3.3 機構(gòu)的剛度性能分析63-68
• 6.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研項目與主要成果74-75
• 致謝75-76
• 作者簡介76

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于性能指標(biāo)的冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)輸入選取研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：311821