本文關(guān)鍵詞：3UPS-PU并聯(lián)機構(gòu)運動及可靠性特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文基于3UPS-PU并聯(lián)機構(gòu)的姿態(tài)調(diào)整試驗裝置,研究其運動學、動力學、誤差以及可靠性特性,為優(yōu)化機構(gòu)結(jié)構(gòu)以及提高運動精度提供理論支持。主要完成以下幾個方面的工作:(1)描述3UPS-PU并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu),分析其所能實現(xiàn)的自由度,在此基礎上,依據(jù)并聯(lián)機構(gòu)的輸入輸出特點,由并聯(lián)機構(gòu)的封閉矢量理論公式構(gòu)建分支鏈的逆解計算方程,推導出該機構(gòu)的完整運動學逆解,并由逆解數(shù)據(jù)求出三個驅(qū)動桿的桿長表達式。然后運用Adams仿真分析機構(gòu)在典型工況下的運動學逆解,將仿真結(jié)果與Matlab計算的運動學逆解理論結(jié)果進行比較,從而證明運動學逆解模型的準確性。利用一階運動影響系數(shù)法,構(gòu)建可用于歐拉角轉(zhuǎn)速形式的3×3雅可比矩陣,驗證機構(gòu)的關(guān)節(jié)空間與工作空間速度的一一對應關(guān)系,從而實現(xiàn)對動平臺速度的規(guī)劃和控制。借助數(shù)值法分析其運動學正解,得到姿態(tài)隨桿長的變化規(guī)律。采用Matlab對運動學正解進行仿真,得到運動學正解曲線,對比運動學逆解的數(shù)據(jù),證明運動學正解模型的準確性。(2)通過虛功原理法進行動力學分析,構(gòu)建動平臺的運動參數(shù)與驅(qū)動力之間的動力學關(guān)系模型。最后對典型工況進行Matlab和Adams仿真驗證,獲得驅(qū)動桿的桿長和驅(qū)動力的變化規(guī)律,且仿真結(jié)果的誤差非常小,進一步檢驗了分析方法的準確性和可行性。(3)首先闡述了誤差的基本概念及其來源,進而通過矩陣微分法構(gòu)建機構(gòu)的誤差分析模型,結(jié)合體積誤差與位姿誤差中的單一元素,從宏觀和微觀上分別驗證了誤差模型的正確性。利用誤差模型對機構(gòu)進行單項誤差分析,得到機構(gòu)的主要誤差影響因素,從而為并聯(lián)機構(gòu)的零部件制造公差以及裝配等級的選取提供可靠的依據(jù)。然后對機構(gòu)的鉸鏈間隙誤差進行分析和計算。最后探討和比較了并聯(lián)機構(gòu)誤差補償?shù)能浖ê陀布?為機構(gòu)誤差的補償以及運動精度的提高奠定基礎。(4)分析了機構(gòu)的運動可靠性。首先論述了可靠性工程的基本概念及分析運動可靠性的意義,剖析影響機構(gòu)可靠性的主要因素,指出多種計算可靠度的方法,并對不同方法的優(yōu)劣勢進行了客觀的評價。最后采用蒙特卡洛模擬法建立了基于尺寸和運動副間隙誤差的運動可靠性數(shù)學模型。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)機構(gòu) 運動學 動力學 誤差 可靠性
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-22
• 1.1 本文研究的背景與意義8-9
• 1.2 并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀及應用9-15
• 1.2.1 并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展9-11
• 1.2.2 并聯(lián)機構(gòu)的應用11-15
• 1.3 并聯(lián)機構(gòu)理論研究概述15-19
• 1.3.1 并聯(lián)機構(gòu)的運動學分析15-16
• 1.3.2 并聯(lián)機構(gòu)的動力學分析16-17
• 1.3.3 并聯(lián)機構(gòu)的誤差分析與補償17-18
• 1.3.4 并聯(lián)機構(gòu)的可靠性分析18-19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-22
• 2 3UPS-PU并聯(lián)機構(gòu)的運動學及動力學分析22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 3UPS-PU并聯(lián)機構(gòu)的運動學分析22-32
• 2.2.1 機構(gòu)描述22
• 2.2.2 機構(gòu)自由度分析22-23
• 2.2.3 位置逆解23-24
• 2.2.4 雅可比矩陣的求解24-26
• 2.2.5 位置正解26-27
• 2.2.6 系統(tǒng)運動學仿真27-32
• 2.3 3UPS-PU并聯(lián)機構(gòu)的動力學分析32-35
• 2.3.1 并聯(lián)機構(gòu)各構(gòu)件受力情況分析32-33
• 2.3.2 系統(tǒng)動力學方程33-34
• 2.3.3 系統(tǒng)動力學仿真34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 3 3UPS-PU并聯(lián)機構(gòu)的誤差分析36-54
• 3.1 引言36
• 3.2 機構(gòu)誤差分析36-47
• 3.2.1 誤差的基本概念36
• 3.2.2 誤差的來源36-38
• 3.2.3 機構(gòu)的運動學誤差分析模型38-41
• 3.2.4 機構(gòu)誤差模型的驗證41-44
• 3.2.5 單項誤差分析44-45
• 3.2.6 鉸鏈間隙誤差分析45-47
• 3.3 誤差補償方法47-52
• 3.3.1 機構(gòu)實際參數(shù)識別47-48
• 3.3.2 誤差補償?shù)能浖?/span>48-50
• 3.3.3 誤差補償?shù)挠布?/span>50-52
• 3.4 本章小結(jié)52-54
• 4 3UPS-PU并聯(lián)機構(gòu)的可靠性分析54-62
• 4.1 機構(gòu)可靠性的定義及影響因素54-55
• 4.2 機構(gòu)的可靠性分析55-60
• 4.2.1 機構(gòu)的可靠度R55-56
• 4.2.2 計算可靠度的方法56-57
• 4.2.3 機構(gòu)可靠性通用數(shù)學模型57-58
• 4.2.4 機構(gòu)運動可靠性數(shù)學模型58-60
• 4.3 本章小結(jié)60-62
• 5 總結(jié)與展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-70
• 附錄A 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄70

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