本文密切結(jié)合航空航天、智能機(jī)器人等領(lǐng)域?qū)冝D(zhuǎn)動并聯(lián)機(jī)構(gòu)的重要需求,在國家自然科學(xué)基金項目資助下,深入研究了新型空間三轉(zhuǎn)動自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)3-PUS&S的設(shè)計理論與方法,內(nèi)容涉及運(yùn)動學(xué)分析、工作空間分析、尺度綜合、虛擬樣機(jī)設(shè)計及靜/動態(tài)特性預(yù)估等。主要研究成果如下: 1.運(yùn)動學(xué)分析。根據(jù)該機(jī)構(gòu)創(chuàng)成運(yùn)動特點(diǎn),采用傾斜角-扭轉(zhuǎn)角法描述動平臺姿態(tài),借助螺旋理論建立機(jī)構(gòu)正、逆位置分析模型與速度雅可比矩陣,并結(jié)合算例驗(yàn)證了上述模型的有效性。 2.工作空間分析。明確該機(jī)構(gòu)可達(dá)/任務(wù)工作空間的數(shù)學(xué)定義,計及移動副位移、鉸鏈轉(zhuǎn)角及連桿干涉等工程約束,逆向搜索出機(jī)構(gòu)可達(dá)工作空間,并揭示了尺度參數(shù)對工作空間的影響。 3.尺度綜合。采用適宜的全域運(yùn)動學(xué)性能評價指標(biāo),借助運(yùn)動學(xué)性能圖譜揭示了關(guān)鍵設(shè)計變量的影響程度與取值范圍,并綜合考慮相關(guān)的幾何/工程約束,實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)優(yōu)化設(shè)計。 4.虛擬樣機(jī)設(shè)計與靜/動態(tài)特性預(yù)估。結(jié)合工程需求開發(fā)出虛擬樣機(jī),經(jīng)運(yùn)動仿真與干涉檢驗(yàn),驗(yàn)證了運(yùn)動學(xué)設(shè)計理論的有效性;針對典型姿態(tài),預(yù)估虛擬樣機(jī)的靜剛度與動力學(xué)特性,并揭示出關(guān)鍵影響因素。 上述研究成果為該機(jī)構(gòu)的物理樣機(jī)開發(fā)奠...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 運(yùn)動學(xué)分析
        1.2.2 工作空間分析
        1.2.3 尺度綜合
        1.2.4 動靜態(tài)特性預(yù)估
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 3-PUS& S機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析
    2.1 引言
    2.2 機(jī)構(gòu)簡介
    2.3 機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系建立及姿態(tài)描述
    2.4 機(jī)構(gòu)位置逆解
    2.5 位置正解
    2.6 速度雅可比矩陣建立
    2.7 算例分析
    2.8 小結(jié)
第三章 3-PUS& S機(jī)構(gòu)工作空間分析
    3.1 引言
    3.2 工作空間定義
    3.3 工作空間的約束條件
        3.3.1 主動移動副位移約束
        3.3.2 鉸鏈轉(zhuǎn)角范圍約束
        3.3.3 連桿干涉約束
    3.4 可達(dá)工作空間的搜索方法
    3.5 尺度參數(shù)對工作空間的影響
        3.5.1 算例分析
        3.5.2 尺度參數(shù)對工作空間的影響
    3.6 小結(jié)
第四章 3-PUS& S機(jī)構(gòu)尺度綜合
    4.1 引言
    4.2 設(shè)計變量
    4.3 運(yùn)動學(xué)性能評價指標(biāo)
    4.4 約束條件
    4.5 運(yùn)動學(xué)性能圖譜
    4.6 優(yōu)化設(shè)計
    4.7 算例
    4.8 小結(jié)
第五章 3-PUS& S機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)設(shè)計及靜動態(tài)特性預(yù)估
    5.1 引言
    5.2 3-PUS&S機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)設(shè)計
        5.2.1 虛擬樣機(jī)尺度參數(shù)
        5.2.2 實(shí)體造型
    5.3 運(yùn)動仿真
        5.3.1 方位角仿真
        5.3.2 傾斜角仿真
        5.3.3 自轉(zhuǎn)角仿真
    5.4 虛擬樣機(jī)靜剛度性能預(yù)估
    5.5 虛擬樣機(jī)模態(tài)分析
    5.6 小結(jié)
第六章 全文總結(jié)
    6.1 結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3831623