發(fā)布時(shí)間：2021-10-29 02:46

　　并聯(lián)機(jī)構(gòu)相較于串聯(lián)機(jī)構(gòu)有諸如運(yùn)動(dòng)精度更高,承載能力更高等優(yōu)點(diǎn)。本文主要研究的內(nèi)容有:帶有防扭臂的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,動(dòng)力學(xué)分析,負(fù)載匹配,模態(tài)空間控制策略及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建。利用約束方程對(duì)伴隨運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析,結(jié)合約束方程和矢量法對(duì)三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)反解進(jìn)行研究,在ADAMS中搭建虛擬樣機(jī),和MATLAB聯(lián)合仿真,驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)學(xué)反解的正確性。利用機(jī)構(gòu)特性推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)學(xué)正解,同時(shí)仿真驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)學(xué)正解。為了研究防扭臂位置參數(shù)對(duì)系統(tǒng)伴隨運(yùn)動(dòng)的影響,以運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系為基礎(chǔ),運(yùn)用遺傳算法對(duì)其進(jìn)行研究,得到了伴隨運(yùn)動(dòng)較小時(shí)的防扭臂位置參數(shù)。為了研究平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)性能,利用凱恩方程對(duì)三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模,得到系統(tǒng)廣義慣性力和廣義主動(dòng)力后,利用兩者相等的性質(zhì)完成推導(dǎo)過程。在其基礎(chǔ)上,計(jì)算三自由度平臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)范圍和負(fù)載大小。據(jù)此進(jìn)行電動(dòng)缸型號(hào)選擇。本文運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)控制策略中常用的關(guān)節(jié)空間控制,控制方法選用PID控制,結(jié)果表明這種策略下能夠較好地跟隨信號(hào),但是因?yàn)闄C(jī)構(gòu)的復(fù)雜性,具有一定的耦合。由此形成了利用模態(tài)空間控制的方法,在解耦空間內(nèi)進(jìn)行控制,以提高系統(tǒng)控制性能的思路。用仿真軟件對(duì)模態(tài)空間控制... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

-SPS型Stewart平臺(tái)

圖 1-1 6-SPS 型 Stewart 平臺(tái)目前，已經(jīng)開發(fā)了具有不同自由度（DOF）的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，二自由度，三自，四自由度，六自由度等。與較高的自由度相比，具有較低自由度的機(jī)械價(jià)格低廉，易于隨著廣泛的應(yīng)用而開發(fā)。特別是對(duì)于三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，（R）和平移（T）有四種分類，例如 1R2T 型，2R1T 型，3R 型和 3T 型，重點(diǎn)研究了屬于 2R1T 型的空間三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。Hunt 在 1983 年提出了一種三個(gè)支鏈均是 RPS 結(jié)構(gòu)的三自由度空間并聯(lián)（2R1T 型），如圖 1-2 所示。1988 年 Clave 在 1988 年提出了一種三平動(dòng)（）的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，稱為 Delta 機(jī)構(gòu)，如圖 1-3 所示。Pierrot 等人在 1990 年對(duì)leta 機(jī)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步研究。黃真在 1996 年提出多種新型空間機(jī)構(gòu)模型，用螺旋理論分析了它們的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)。

圖 1-1 6-SPS 型 Stewart 平臺(tái)目前，已經(jīng)開發(fā)了具有不同自由度（DOF）的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，二自由度，三自，四自由度，六自由度等。與較高的自由度相比，具有較低自由度的機(jī)械價(jià)格低廉，易于隨著廣泛的應(yīng)用而開發(fā)。特別是對(duì)于三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，（R）和平移（T）有四種分類，例如 1R2T 型，2R1T 型，3R 型和 3T 型，重點(diǎn)研究了屬于 2R1T 型的空間三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。Hunt 在 1983 年提出了一種三個(gè)支鏈均是 RPS 結(jié)構(gòu)的三自由度空間并聯(lián)（2R1T 型），如圖 1-2 所示。1988 年 Clave 在 1988 年提出了一種三平動(dòng)（）的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，稱為 Delta 機(jī)構(gòu)，如圖 1-3 所示。Pierrot 等人在 1990 年對(duì)leta 機(jī)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步研究。黃真在 1996 年提出多種新型空間機(jī)構(gòu)模型，用螺旋理論分析了它們的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]混聯(lián)機(jī)器人的類型及其分析[J]. 楊喜飛.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(21)
[2]基于關(guān)節(jié)空間模型的并聯(lián)機(jī)器人耦合性分析[J]. 何景峰,葉正茂,姜洪洲,叢大成,韓俊偉.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(06)

碩士論文
[1]廣義并聯(lián)機(jī)構(gòu)低耦合可重構(gòu)機(jī)理與模態(tài)空間解耦控制研究[D]. 彭磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]Tripod并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及運(yùn)動(dòng)控制研究[D]. 高俊東.重慶大學(xué) 2016
[3]冗余驅(qū)動(dòng)電液振動(dòng)臺(tái)建模仿真與模態(tài)解耦控制策略研究[D]. 趙敏.大連海事大學(xué) 2016
[4]電液伺服平面冗余驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及控制研究[D]. 閆飛越.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]直線電機(jī)伺服系統(tǒng)伺服動(dòng)剛度分析及測(cè)試技術(shù)研究[D]. 張超寧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]3-PPRS空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能研究與仿真[D]. 蔣紅軍.中北大學(xué) 2015
[7]六自由度微重力模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究[D]. 楊平.南京航空航天大學(xué) 2014
[8]高頻六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的分析及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[D]. 李榮祖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[9]基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的艦載主動(dòng)隔振系統(tǒng)研究[D]. 郭君.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[10]3-PPR平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能研究[D]. 高曉雪.中北大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3463812