本文關(guān)鍵詞：基于并聯(lián)機構(gòu)的3D打印關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：3D打印技術(shù)在全球的家電、汽車、航空、船舶工業(yè)、機械制造、醫(yī)療等領(lǐng)域已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用,是一種新興的高科技技術(shù),綜合了計算機技術(shù)、激光技術(shù)、化學(xué)、材料科學(xué)以及結(jié)構(gòu)學(xué)等多方面的技術(shù)和知識,使產(chǎn)品的獲得更加快捷方便。本文以3D打印機機械本體—3-P[2-SS]并聯(lián)機構(gòu)為研究對象,對該機構(gòu)進行了運動學(xué)分析、誤差建模、運動學(xué)標定并設(shè)計制作樣機進行了實驗研究。本文首先基于3-P[2-SS]并聯(lián)機構(gòu)和熔融層積成型技術(shù)理論設(shè)計并研發(fā)了三維打印機樣機,在此基礎(chǔ)上,詳細分析并闡述了樣機的打印原理、系統(tǒng)組成(即機械系統(tǒng)、軟硬件控制系統(tǒng))、打印材料的選擇以及三維打印工藝流程,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。以3D打印機機械本體—3-P[2-SS]并聯(lián)機構(gòu)為研究對象,基于螺旋理論對該機構(gòu)的自由度進行分析,給出其自由度數(shù)目及運動性質(zhì),然后對此機構(gòu)的運動學(xué)正反解以及速度進行了分析,建立了位移及速度正、逆向運動學(xué)方程,并借助ADAMS分析軟件對相應(yīng)的分析結(jié)果進行了仿真驗證,為后續(xù)機構(gòu)誤差建模提供依據(jù)。根據(jù)3-P[2-SS]并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點,利用空間矢量鏈分析方法建立了末端執(zhí)行器的位姿誤差與幾何誤差源之間的映射模型,利用誤差分離技術(shù)對影響末端執(zhí)行器的位置誤差和姿態(tài)誤差的幾何誤差源進行了分離,在此基礎(chǔ)上,進行了誤差參數(shù)模型簡化,建立了簡化參數(shù)誤差標定坐標系、誤差傳遞的正反解模型,并對誤差參數(shù)辨識及補償進行了理論分析,得到誤差參數(shù)辨識模型。最后,在簡化誤差參數(shù)模型的基礎(chǔ)上,借助激光跟蹤儀,對樣機進行了重復(fù)定位精度以及運動學(xué)標定實驗研究,完成了參數(shù)辨識和誤差補償,提高了工作性能。
【關(guān)鍵詞】：3D打印機 并聯(lián)機構(gòu) 運動學(xué) 誤差 標定
【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;TP391.73
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 概述10
• 1.2 3D打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀11-12
• 1.3 3D打印技術(shù)的現(xiàn)有成就12-13
• 1.4 3D打印機需改進的問題13-14
• 1.5 3D打印機的機構(gòu)性能要求及適用機構(gòu)14-17
• 1.5.13D打印機機構(gòu)性能要求14-16
• 1.5.2 適用于3D打印機的機構(gòu)16-17
• 1.6 課題的研究意義及論文的研究內(nèi)容17-19
• 第2章 基于并聯(lián)機構(gòu)的FDM三維打印機設(shè)計19-36
• 2.1 FDM三維打印機的原理19
• 2.2 基于并聯(lián)機構(gòu)的FDM三維打印機的系統(tǒng)組成19-30
• 2.2.1 機械系統(tǒng)20-24
• 2.2.2 硬件控制系統(tǒng)24-27
• 2.2.3 軟件控制系統(tǒng)27-30
• 2.3 打印材料的選擇30-31
• 2.4 三維打印工藝流程31-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 3D打印機結(jié)構(gòu)本體的運動學(xué)分析36-50
• 3.1 引言36
• 3.2 3-P[2-SS]并聯(lián)機構(gòu)的自由度分析36-38
• 3.2.1 坐標系建立36
• 3.2.2 4S平行桿環(huán)自由度分析36-38
• 3.2.3 3-P[2-SS]并聯(lián)機構(gòu)自由度分析38
• 3.3 3D打印機結(jié)構(gòu)本體的運動學(xué)正反解分析38-41
• 3.3.1 運動學(xué)反解分析38-40
• 3.3.2 運動學(xué)正解分析40-41
• 3.4 3-P[2-SS]并聯(lián)機構(gòu)的速度分析41-43
• 3.5 3-P[2-SS]并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)仿真43-49
• 3.5.13-P[2-SS]并聯(lián)機構(gòu)模型建立43
• 3.5.2 添加運動副與驅(qū)動43-44
• 3.5.3 建立驅(qū)動函數(shù)44-46
• 3.5.4 仿真結(jié)果分析46-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第4章 誤差建模及標定方法研究50-64
• 4.1 引言50
• 4.2 誤差模型的建立50-53
• 4.2.1 幾何誤差源分析50-51
• 4.2.2 誤差映射模型的建立51-53
• 4.3 分離誤差源53-54
• 4.3.1 姿態(tài)誤差計算模型53-54
• 4.3.2 位置精度計算模型54
• 4.4 簡化誤差參數(shù)建模54-62
• 4.4.1 簡化誤差參數(shù)模型的前提55
• 4.4.2 建立誤差標定坐標系55-56
• 4.4.3 簡化參數(shù)誤差逆解模型56
• 4.4.4 簡化參數(shù)誤差正解模型56-58
• 4.4.5 計算機仿真58-60
• 4.4.6 簡化參數(shù)誤差攝動模型60-61
• 4.4.7 參數(shù)辨識及誤差補償61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-64
• 第5章 運動學(xué)標定實驗64-70
• 5.1 引言64
• 5.2 運動學(xué)標定實驗64-69
• 5.2.1 3-P[2-SS]并聯(lián)機器人重復(fù)定位精度檢測65-66
• 5.2.2 3-P[2-SS]并聯(lián)機構(gòu)參數(shù)辨識及誤差補償66-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻71-75
• 附錄75-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果82-83
• 致謝83-84
• 作者簡介84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 閆彬彬;唐波;;三維打印技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望[J];當代經(jīng)濟;2013年09期

2 賈敏;;基于國內(nèi)外現(xiàn)狀分析南京市3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向[J];改革與開放;2013年05期

3 李紅兵;;3D打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析[J];安徽科技;2013年09期

4 潘慧;;廣州邁普:生物3D打印領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊[J];廣東科技;2014年15期

5 陳步慶,林柳蘭,陸齊,胡慶夕;三維打印技術(shù)及系統(tǒng)研究[J];機電一體化;2005年04期

6 劉紅軍,龔民,趙明揚;一種四自由度并聯(lián)機構(gòu)的誤差分析及其標定補償[J];機器人;2005年01期

7 郭衛(wèi)東,張玉茹,陳五一;3PSS并聯(lián)機構(gòu)的運動軌跡規(guī)劃與仿真[J];機械設(shè)計與研究;2004年01期

8 李利,常德功;三叉桿式萬向聯(lián)軸器移動副運動參數(shù)的誤差分析[J];機械工程師;2004年10期

9 唐國寶,黃田;Delta并聯(lián)機構(gòu)精度標定方法研究[J];機械工程學(xué)報;2003年08期

10 王金棟;郭俊杰;費致根;鄧玉芬;;基于激光跟蹤儀的數(shù)控機床幾何誤差辨識方法[J];機械工程學(xué)報;2011年14期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李永泉;球面2-DOF并聯(lián)機構(gòu)的理論分析與實驗研究[D];燕山大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 樊皓;數(shù)控機床加工過程綜合誤差分析[D];河南科技大學(xué);2012年

2 曾奇;Delta并聯(lián)機器人運動學(xué)標定[D];廣東工業(yè)大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：基于并聯(lián)機構(gòu)的3D打印關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：357287