一種考慮柔性和間隙的并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)與誤差分析
發(fā)布時(shí)間:2021-09-27 21:31
隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展,并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)在工程領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣泛,同時(shí),對并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的精度、穩(wěn)定性等特性的要求也越來越高。并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)在制造過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中的碰撞和磨損會(huì)使運(yùn)動(dòng)鉸鏈間產(chǎn)生間隙;另一方面,由于重力、外力和慣性力的存在,實(shí)際構(gòu)件在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)振動(dòng)和彈性變形,這對機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能將產(chǎn)生重要影響。為此,本文開展如下研究內(nèi)容:綜合國內(nèi)外學(xué)者的研究成果,以3-RSR并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對象,研究考慮桿件柔性的動(dòng)力學(xué)建模和誤差分析。首先基于空間有限梁單元理論,建立考慮桿件柔性的并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,然后在所建立動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出考慮柔性的并聯(lián)機(jī)構(gòu)誤差模型。針對誤差模型,基于Matlab軟件采用Newmark法對動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行求解,考慮不同桿件材料屬性和不同的驅(qū)動(dòng)速度,對考慮柔性的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的誤差進(jìn)行分析;谌S建模軟件建立分別考慮間隙和柔性以及同時(shí)考慮間隙和柔性的模型,借助有限元分析軟件對機(jī)構(gòu)的桿件進(jìn)行柔性化處理,將柔性化的桿件導(dǎo)入到Adams中進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,再將仿真的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Matlab中,得到考慮柔性和間隙時(shí)不同材料屬性和不同間隙下的機(jī)構(gòu)動(dòng)...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Adams中接觸力模型設(shè)置界面
到理想的位移、速度和加速度與含間隙機(jī)構(gòu)的位移、速度和加速度的對比曲線。因 3-RSR 機(jī)構(gòu)是對稱機(jī)構(gòu),不妨設(shè)考慮單間隙是指轉(zhuǎn)動(dòng)副 B1間隙,考慮雙間是指轉(zhuǎn)動(dòng)副 B1和 B2的間隙,考慮三間隙是指轉(zhuǎn)動(dòng)副 B1、B2、B3的間隙。間隙A1S2A2A3S1S3B1B3B2圖 4-6 含單間隙的 Adams 仿真模型設(shè)3-RSR機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)函數(shù)為式(3-1),驅(qū)動(dòng)函數(shù)在Adams中的設(shè)置如圖4-7所示不失一般性,取驅(qū)動(dòng)函數(shù)中1 = ,2 =2 ,3 = ,驅(qū)動(dòng)設(shè)置界面如圖 4-7 所示基于以上仿真參數(shù),考慮動(dòng)平臺(tái)與桿件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙,分別對 0.5mm 單間隙1mm 單間隙、0.5mm 雙間隙、0.5mm 三間隙以及理想機(jī)構(gòu)模型運(yùn)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ABAQUS和ADAMS的懸臂式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析[J]. 畢厚煌,何家寧,譚蓉,王夢源. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2017(11)
[2]柔性機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)可靠性分析的先進(jìn)極值響應(yīng)面方法[J]. 張春宜,宋魯凱,費(fèi)成巍,郝廣平,路成. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(07)
[3]考慮柔性和間隙的螺旋引緯機(jī)構(gòu)仿真分析[J]. 孔佳元,張雷. 輕工機(jī)械. 2017(01)
[4]含間隙超精密壓力機(jī)柔性多連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與仿真[J]. 鄭恩來,張航,朱躍,康敏. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]Delta機(jī)器人剛-柔混合位置誤差建模與補(bǔ)償分析[J]. 鄭坤明,張秋菊. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2017(01)
[6]含間隙RU-RPR解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)混沌與沖擊現(xiàn)象[J]. 侯雨雷,汪毅,井國寧,曾達(dá)幸,邱雪松,李慧劍. 振動(dòng)與沖擊. 2017(01)
[7]基于變形場不同離散方法的柔性機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模與仿真[J]. 范紀(jì)華,章定國. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[8]含混合間隙多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 王鐵成,陳國平,馬方,孫東陽. 振動(dòng)與沖擊. 2016(09)
[9]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)
[10]考慮桿件柔性的間隙機(jī)構(gòu)系統(tǒng)磨損分析[J]. 鄧培生,原大寧,劉宏昭,王庚祥. 中國機(jī)械工程. 2016(02)
博士論文
[1]考慮鉸間間隙的機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 白爭鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[2]三自由度空間柔性并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)研究[D]. 劉善增.北京工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]含間隙鉸曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 王鵬.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
本文編號:3410646
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Adams中接觸力模型設(shè)置界面
到理想的位移、速度和加速度與含間隙機(jī)構(gòu)的位移、速度和加速度的對比曲線。因 3-RSR 機(jī)構(gòu)是對稱機(jī)構(gòu),不妨設(shè)考慮單間隙是指轉(zhuǎn)動(dòng)副 B1間隙,考慮雙間是指轉(zhuǎn)動(dòng)副 B1和 B2的間隙,考慮三間隙是指轉(zhuǎn)動(dòng)副 B1、B2、B3的間隙。間隙A1S2A2A3S1S3B1B3B2圖 4-6 含單間隙的 Adams 仿真模型設(shè)3-RSR機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)函數(shù)為式(3-1),驅(qū)動(dòng)函數(shù)在Adams中的設(shè)置如圖4-7所示不失一般性,取驅(qū)動(dòng)函數(shù)中1 = ,2 =2 ,3 = ,驅(qū)動(dòng)設(shè)置界面如圖 4-7 所示基于以上仿真參數(shù),考慮動(dòng)平臺(tái)與桿件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙,分別對 0.5mm 單間隙1mm 單間隙、0.5mm 雙間隙、0.5mm 三間隙以及理想機(jī)構(gòu)模型運(yùn)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ABAQUS和ADAMS的懸臂式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析[J]. 畢厚煌,何家寧,譚蓉,王夢源. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2017(11)
[2]柔性機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)可靠性分析的先進(jìn)極值響應(yīng)面方法[J]. 張春宜,宋魯凱,費(fèi)成巍,郝廣平,路成. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(07)
[3]考慮柔性和間隙的螺旋引緯機(jī)構(gòu)仿真分析[J]. 孔佳元,張雷. 輕工機(jī)械. 2017(01)
[4]含間隙超精密壓力機(jī)柔性多連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與仿真[J]. 鄭恩來,張航,朱躍,康敏. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]Delta機(jī)器人剛-柔混合位置誤差建模與補(bǔ)償分析[J]. 鄭坤明,張秋菊. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2017(01)
[6]含間隙RU-RPR解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)混沌與沖擊現(xiàn)象[J]. 侯雨雷,汪毅,井國寧,曾達(dá)幸,邱雪松,李慧劍. 振動(dòng)與沖擊. 2017(01)
[7]基于變形場不同離散方法的柔性機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模與仿真[J]. 范紀(jì)華,章定國. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[8]含混合間隙多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 王鐵成,陳國平,馬方,孫東陽. 振動(dòng)與沖擊. 2016(09)
[9]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)
[10]考慮桿件柔性的間隙機(jī)構(gòu)系統(tǒng)磨損分析[J]. 鄧培生,原大寧,劉宏昭,王庚祥. 中國機(jī)械工程. 2016(02)
博士論文
[1]考慮鉸間間隙的機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 白爭鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[2]三自由度空間柔性并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)研究[D]. 劉善增.北京工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]含間隙鉸曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 王鵬.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
本文編號:3410646
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