并聯(lián)機構(gòu)與串聯(lián)機器人相比,具有承載力強、運動精度高、無累計誤差、動態(tài)性能優(yōu)越等一系列優(yōu)點。當前的研究熱點尤其集中在少自由度并聯(lián)機器人,其具有結(jié)構(gòu)較簡單、成本較低等特點。本文的研究對象為4-SPS/CS四自由度并聯(lián)機構(gòu),該機構(gòu)可沿空間三維轉(zhuǎn)動及縱向移動。全文對該機構(gòu)運動學、動力學和控制模型建立3個方面進行了研究。首先建立了 4-SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)驅(qū)動支鏈的運動狀態(tài)模型,對其進行了運動學反解和位置正解分析。在此基礎(chǔ)上分析了機構(gòu)的工作空間,通過給定機構(gòu)動平臺的位置,考慮關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角約束、桿長約束及連桿之間徑向尺寸的干涉等影響因素,獲得了不同高度下機構(gòu)的姿態(tài)工作空間。在運動學分析的基礎(chǔ)上,將整個機構(gòu)分為動平臺、恰約束支鏈和驅(qū)動支鏈,基于Lagrange方程法分別對其進行了動力學建模分析,同虛位移原理相結(jié)合,求出了機構(gòu)驅(qū)動支鏈驅(qū)動力,為以下控制律的設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。同時,基于Newton-Euler法對4-SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)進行了動力學建模,通過對機構(gòu)的組成桿件進行了受力分析,對每個組成桿件建立平衡方程,聯(lián)立所有平衡方程建立機構(gòu)整體動力學模型,為了提高求解效率,將機構(gòu)中的無效方程進行了省略。根... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 四自由度并聯(lián)機構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 并聯(lián)機構(gòu)運動學研究現(xiàn)狀
        1.2.3 并聯(lián)機構(gòu)動力學研究現(xiàn)狀
        1.2.4 并聯(lián)機構(gòu)控制方法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要工作內(nèi)容
2 4-SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)運動學及工作空間分析
    2.1 引言
    2.2 4-SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)模型及坐標變換矩陣
    2.3 4-SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)運動學反解分析
        2.3.1 位移分析
        2.3.2 速度分析
        2.3.3 加速度分析
    2.4 4 -SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)位置正解分析
    2.5 4 -SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)工作空間分析
    2.6 本章小結(jié)
3 基于Lagrange方程法建立4-SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)動力學模型
    3.1 引言
    3.2 動平臺及各支鏈動力學建模
        3.2.1 動平臺動力學建模
        3.2.2 恰約束從動支鏈動力學建模
        3.2.3 驅(qū)動支鏈動力學建模
    3.3 驅(qū)動支鏈驅(qū)動力求解
    3.4 數(shù)值仿真
    3.5 ADAMS仿真驗證
    3.6 本章小結(jié)
4 基于Newton-Euler法建立4-SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)動力學模型
    4.1 引言
    4.2 動平臺及各支鏈動力學模型
        4.2.1 動平臺Newton-Euler動力學模型
        4.2.2 恰約束從動支鏈Newton-Euler動力學模型
        4.2.3 驅(qū)動支鏈Newton-Euler動力學模型
    4.3 數(shù)值仿真
    4.4 本章小結(jié)
5 4-SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)滑�？刂葡到y(tǒng)建立
    5.1 引言
    5.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制基本理論
        5.2.1 滑�？刂频幕締栴}
        5.2.2 滑�？刂频脑O(shè)計思想
    5.3 4 -SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)滑模控制系統(tǒng)
        5.3.1 控制策略制定
        5.3.2 4 -SPS/CS并聯(lián)機構(gòu)滑�？刂坡�
    5.4 滑模控制律穩(wěn)定性分析
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間獲得的研究成果



本文編號：3495340