發(fā)布時間：2017-04-29 19:10

  本文關(guān)鍵詞：3-PUPU 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)是Stewart平臺的一種衍生機構(gòu),它具有并聯(lián)機構(gòu)的精度高、誤差不累計、剛度更大等優(yōu)點,同時,該構(gòu)型具備可提供純轉(zhuǎn)動、運動學(xué)簡單、可直觀預(yù)測動平臺運動等特性,被廣泛應(yīng)用到正骨醫(yī)療器械和低頻率,低震動的高精度探測機器人等方面。目前,3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)的研究還比較少,本文將對此構(gòu)型的運動性能進行研究。構(gòu)型綜合中,由于自由度較多的空間機構(gòu)構(gòu)型綜合極度復(fù)雜,因而本文主要對3-PUPU兩級運動單元UPU、PUU對應(yīng)的平面并聯(lián)機構(gòu)單鏈RPR、PRR進行研究,選取由P和R組成的所有三副鏈中的RRR鏈驗證了構(gòu)型綜合正確性,并且,通過仿真結(jié)果驗證了3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)的構(gòu)型優(yōu)越性。本文重點在于3-PUPU型并聯(lián)機構(gòu)的工作空間研究和運動學(xué)仿真分析。由于3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)正解求解困難,但反解簡單,本文采用運動學(xué)反解求解。采用型模擬合法和型模解析法對虎克鉸的工作空間進行了研究,提供了運動過程中的虎克鉸轉(zhuǎn)動角度限制條件;通過運動中連桿干涉的研究,為連桿尺寸的設(shè)計提供了約束條件;用幾何方法,求解出運動學(xué)逆解后,結(jié)合Matlab軟件求解出3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)的工作空間,分析發(fā)現(xiàn)本構(gòu)型工作空間外形規(guī)則,覆蓋面積大;通過運動學(xué)仿真發(fā)現(xiàn)執(zhí)行末端在工作空間內(nèi)的靈活性很高。通過ADAMS,用正運動學(xué)仿真,得出執(zhí)行末端運動性能分析圖;用反運動學(xué)仿真得出驅(qū)動部件的運動性能分析圖。通過對圖形的分析,發(fā)現(xiàn)執(zhí)行末端和驅(qū)動部件的運動性能優(yōu)越,速度、加速度、角速度、角加速度變化平緩,未發(fā)生突變,而且數(shù)值范圍合理,說明此構(gòu)型的運動學(xué)性能較高。通過本文的研究,對3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)正逆解、構(gòu)型綜合、工作空間以及運動學(xué)仿真進行研究,發(fā)現(xiàn)本構(gòu)型的優(yōu)越性能,為進一步研究打下基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：3-PUPU 構(gòu)型綜合 運動學(xué)分析 工作空間 仿真分析
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 并聯(lián)機構(gòu)的起源于發(fā)展12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型綜合的研究與分析14-15
• 1.3.2 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)分析現(xiàn)狀15
• 1.3.3 國內(nèi)外并聯(lián)機構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀15-16
• 1.4 六自由度 3-PUPU型并聯(lián)機構(gòu)的研究16-20
• 1.4.1 選題靈感16-17
• 1.4.2 選題目的17-18
• 1.4.3 研究內(nèi)容及主要創(chuàng)新18-20
• 1.5 本章小結(jié)20-21
• 2 3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)的構(gòu)型綜合21-34
• 2.1 并聯(lián)機構(gòu)的分類21-22
• 2.2 并聯(lián)機構(gòu)的構(gòu)型綜合22-25
• 2.3 運動鏈的型綜合25-31
• 2.3.1 三約束運動鏈的構(gòu)型綜合25-26
• 2.3.2 雙約束運動鏈的構(gòu)型綜合26-28
• 2.3.3 單約束運動鏈構(gòu)型綜合28-30
• 2.3.4 零約束運動鏈構(gòu)型綜合30-31
• 2.4 型綜合的驗證31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 3 3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析34-53
• 3.1 該機構(gòu)運動學(xué)分析數(shù)學(xué)方法34-35
• 3.2 對 3-PUPU機構(gòu)的描述和自由度分析35-40
• 3.2.1 對 3-PUPU機構(gòu)的描述35-39
• 3.2.2 構(gòu)型自由度分析39-40
• 3.3 3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析40-49
• 3.3.1 剛體位置描述40-41
• 3.3.2 運動學(xué)基本方程41-49
• 3.4 3-PUPU機構(gòu)速度、加速度分析49-51
• 3.4.1 雅可比矩陣49-50
• 3.4.2 速度、加速度分析50-51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 4 3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)的工作空間計算53-72
• 4.1 引言53-55
• 4.2 影響 3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)工作空間的因素55-59
• 4.2.1 連桿桿長的限制55-56
• 4.2.2 運動副轉(zhuǎn)角的限制56-58
• 4.2.3 并聯(lián)機構(gòu)連桿的干涉58-59
• 4.3 工作空間的計算方法59-60
• 4.4 計算 3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)的工作空間60-71
• 4.4.1 胡克鉸工作空間研究與應(yīng)用60-67
• 4.4.2 3-PUPU型并聯(lián)機構(gòu)的工作空間整體求解67-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 5 3-PUPU并聯(lián)機構(gòu)的參數(shù)研究與仿真72-81
• 5.1 引言72-73
• 5.2 3-PUPU型并聯(lián)機構(gòu)的虛擬樣機73-74
• 5.2.1 建模73
• 5.2.2 創(chuàng)建虛擬樣機幾何約束73-74
• 5.3 構(gòu)型的運動學(xué)仿真分析74-80
• 5.4 本章小結(jié)80-81
• 6 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 工作總結(jié)81-82
• 6.2 工作展望82-83
• 參考文獻83-88
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果88-89
• 發(fā)表文章88
• 其它成果88-89
• 致謝89-90

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：3-PUPU 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：335441