冗余機(jī)構(gòu)因其更高的靈活性和更大的工作空間等優(yōu)點(diǎn)引起了機(jī)構(gòu)學(xué)界和工業(yè)界中許多學(xué)者的廣泛關(guān)注,同時(shí)該類(lèi)機(jī)構(gòu)在多種領(lǐng)域中都有廣闊的應(yīng)用前景,比如航空航天、醫(yī)療器械、工業(yè)自動(dòng)化等。本文以(PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)冗余串并聯(lián)機(jī)構(gòu)為課題的研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)該冗余機(jī)構(gòu)理論模型中約束關(guān)系的分析,探討了該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和靜力學(xué)等問(wèn)題,為后續(xù)該機(jī)構(gòu)的理論研究做了鋪墊,同時(shí)對(duì)該機(jī)構(gòu)的應(yīng)用也具有重要的意義。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,本文對(duì)由(PS+RPS+SPS)機(jī)構(gòu)和(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)冗余機(jī)構(gòu)進(jìn)行了建模,根據(jù)機(jī)構(gòu)自身的約束和耦合關(guān)系,得到了末端平臺(tái)所具有的獨(dú)立自由度個(gè)數(shù)。接著求解該機(jī)構(gòu)的位置解,根據(jù)機(jī)構(gòu)的特性,為了使機(jī)構(gòu)中具有多解的驅(qū)動(dòng)桿具有更好的靈活性,選取可操作度作為優(yōu)化函數(shù),對(duì)桿長(zhǎng)進(jìn)行優(yōu)化,從而得到一組位置最優(yōu)解,并給出了該冗余機(jī)構(gòu)的數(shù)值算例來(lái)驗(yàn)證位置分析的正確性。同時(shí)求解了該機(jī)構(gòu)的工作空間。其次,根據(jù)機(jī)構(gòu)末端平臺(tái)位姿之間的約束關(guān)系,獲得末端平臺(tái)速度之間的約束關(guān)系。接著求解該機(jī)構(gòu)的速度解,為了防止機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,驅(qū)動(dòng)桿超出行程范圍,選取超限函數(shù)作為優(yōu)化函數(shù),...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 冗余機(jī)構(gòu)的應(yīng)用
    1.3 冗余機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 冗余機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)
        1.3.2 冗余機(jī)構(gòu)靜力學(xué)
    1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)位置分析
    2.1 引言
    2.2 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的模型建立
    2.3 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)末端平臺(tái)位姿之間的關(guān)系
        2.3.1 PS+RPS+SPS機(jī)構(gòu)的約束關(guān)系
        2.3.2 SP+SPR+SPS機(jī)構(gòu)的約束關(guān)系
        2.3.3 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的約束關(guān)系
    2.4 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的位置分析
        2.4.1 (PS＋RPS＋SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的位置反解
        2.4.2 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的位置正解分析
        2.4.3 (PS＋RPS＋SPS)+(SP+SPR+SPS)冗余機(jī)構(gòu)中SPS桿之間的關(guān)系
    2.5 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)工作空間的求解
        2.5.1 串并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間求解系統(tǒng)介紹
        2.5.2 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的工作空間
    2.6 本章小結(jié)
第3章 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)速度分析
    3.1 引言
    3.2 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)末端平臺(tái)速度之間的關(guān)系
    3.3 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的速度分析
        3.3.1 (PS+RPS+SPS)和(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的速度解耦矩陣
        3.3.2 (PS+RPS+SPS)和(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的速度約束矩陣
        3.3.3 (PS+RPS+SPS)和(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)速度矩陣
        3.3.4 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)6×6雅克比矩陣的建立
        3.3.5 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)5×6雅克比矩陣的建立
    3.4 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的位置優(yōu)化
        3.4.1 可操作度函數(shù)
        3.4.2 可操作度函數(shù)的改善
    3.5 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)的速度優(yōu)化
        3.5.1 梯度投影法
        3.5.2 避關(guān)節(jié)超限函數(shù)
    3.6 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)位置分析的數(shù)值算例
    3.7 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)速度分析的數(shù)值算例
    3.8 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)正解數(shù)值算例
    3.9 本章小結(jié)
第4章 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)靜力學(xué)分析
    4.1 引言
    4.2 單個(gè)并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜力學(xué)分析
    4.3 (PS+RPS+SPS)+(SP+SPR+SPS)機(jī)構(gòu)靜力學(xué)分析
    4.4 數(shù)值算例
    4.5 本章小結(jié)
第5章 (SP+SPR+SPS)+(PS+RPS+SPS)機(jī)構(gòu)分析
    5.1 引言
    5.2 (SP+SPR+SPS)+(PS+RPS+SPS)機(jī)構(gòu)的模型建立
    5.3 (SP+SPR+SPS)+(PS+RPS+SPS)機(jī)構(gòu)末端平臺(tái)約束關(guān)系
    5.4 (SP+SPR+SPS)+(PS+RPS+SPS)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        5.4.1 (SP+SPR+SPS)+(PS+RPS+SPS)機(jī)構(gòu)位置分析
        5.4.2 (SP+SPR+SPS)+(PS+RPS+SPS)機(jī)構(gòu)位置優(yōu)化
        5.4.3 (SP+SPR+SPS)+(PS+RPS+SPS)機(jī)構(gòu)速度分析
        5.4.4 (SP+SPR+SPS)+(PS+RPS+SPS)機(jī)構(gòu)速度優(yōu)化
    5.5 (SP+SPR+SPS)+(PS+RPS+SPS)機(jī)構(gòu)工作空間的求解
    5.6 數(shù)值算例
        5.6.1 位置層面數(shù)值算例
        5.6.2 速度層面數(shù)值算例
        5.6.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解算例
        5.6.4 靜力學(xué)數(shù)值算例
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：3851233