本文關(guān)鍵詞：Stewart并聯(lián)機構(gòu)運動分辨率研究

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【摘要】：并聯(lián)機構(gòu)近年來一直是機構(gòu)學(xué)和機器人范疇的研究熱點。精度作為并聯(lián)機構(gòu)最重要的性能指標之一,而機構(gòu)運動分辨率作為精度的一部分,目前國內(nèi)外學(xué)者對運動分辨率的研究絕大部分將機構(gòu)的系統(tǒng)誤差作為誤差源進行建模分析,考慮到隨機誤差建模分析的困難性以及不確定性,導(dǎo)致運動分辨率的研究尚不成熟,所以本文對并聯(lián)機構(gòu)運動分辨率進行展開研究。本文基于國內(nèi)外學(xué)者對Stewart并聯(lián)機構(gòu)運動分辨率研究的基礎(chǔ)上,考慮鉸鏈間隙、鉸鏈間的摩擦,對機構(gòu)運動分辨率進行建模分析,旨在為以并聯(lián)機構(gòu)為構(gòu)型的裝置精度奠定理論基礎(chǔ)以及在構(gòu)件加工、制造等參數(shù)優(yōu)化提供理論依據(jù)。針對Stewart并聯(lián)機構(gòu),關(guān)于兩大隨機誤差進行探究分析,主要的內(nèi)容如下：1)基于并聯(lián)機構(gòu)理想運動的假設(shè)下,即排除影響機構(gòu)運動分辨率的因素下,伺服系統(tǒng)輸出的脈沖當(dāng)量,即驅(qū)動系統(tǒng)分辨率,引起動平臺的位姿變化量稱為機構(gòu)運動分辨率。利用MATLAB軟件對并聯(lián)機構(gòu)沿空間坐標系各軸向的運動分辨率進行仿真,分析機構(gòu)運動分辨率是否各向異性。在工作空間內(nèi),采用Newton-Raphson方法求出各點分辨率的變化情況,確定機構(gòu)的目標工作空間。2)基于并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)理論,采用誤差矢量環(huán)建模方法,針對鉸鏈間隙變量,建立了機構(gòu)運動分辨率關(guān)于鉸鏈間隙變量的映射模型。3)基于Stewart并聯(lián)機構(gòu)運動分辨率關(guān)于鉸鏈間隙變量映射模型基礎(chǔ)上,采用Newton-Raphson方法正解求出動平臺位姿,在整個非奇異工作空間中,基于靈敏度指標,利用MATLAB軟件定量分析了鉸鏈間隙的影響大小,并對各構(gòu)件的參數(shù)優(yōu)化奠定理論基礎(chǔ)。4)基于并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)理論,采用牛頓-歐拉法,針對鉸鏈間摩擦變量,建立了機構(gòu)運動分辨率關(guān)于鉸鏈摩擦變量的映射模型。5)基于Stewart并聯(lián)機構(gòu)運動分辨率關(guān)于鉸鏈間隙變量映射模型基礎(chǔ)上,采用Newton-Raphson方法正解求出動平臺位姿,在整個非奇異工作空間中,利用MATLAB軟件仿真求得摩擦變量對動平臺的影響,即求出分辨率的最大值。在對影響摩擦變量的因素中,采用控制變量法,分別改變摩擦系數(shù)、工作負載、工作速度,利用Adams軟件進一步分析出摩擦對分辨率的影響。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)機構(gòu)運動分辨率 驅(qū)動系統(tǒng)分辨率 鉸鏈間隙 鉸鏈摩擦
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 本課題研究的背景11-12
• 1.2 并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用12-14
• 1.3 并聯(lián)機構(gòu)運動分辨率的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 本文的主要工作17-18
• 第二章 運動學(xué)及影響運動分辨率的因素分析18-30
• 2.1 STEWART并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理18-19
• 2.2 動平臺的位姿描述19-21
• 2.2.1 位置描述19-20
• 2.2.2 姿態(tài)描述20-21
• 2.2.3 位姿描述21
• 2.3 運動學(xué)模型分析21-24
• 2.3.1 運動學(xué)模型21-22
• 2.3.2 逆向位置分析22
• 2.3.3 正向位置分析22-24
• 2.4 影響運動分辨率的因素分析24-29
• 2.4.1 靜誤差源分析24-25
• 2.4.2 動誤差源分析25-29
• 2.4.2.1 并聯(lián)機構(gòu)受熱變形引起的誤差25-26
• 2.4.2.2 并聯(lián)機構(gòu)受力變形引起的誤差26-27
• 2.4.2.3 鉸鏈間隙引起的誤差27-28
• 2.4.2.4 摩擦引起的誤差28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 關(guān)于驅(qū)動系統(tǒng)分辨率的機構(gòu)運動分辨率分析30-41
• 3.1 一條支鏈的驅(qū)動系統(tǒng)分辨率30
• 3.2 關(guān)于驅(qū)動系統(tǒng)分辨率的模型30-32
• 3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作空間32-33
• 3.4 仿真分析33-40
• 3.4.1 機構(gòu)運動分辨率分量33-36
• 3.4.2 目標工作空間36-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 關(guān)于鉸鏈間隙的機構(gòu)運動分辨率分析41-53
• 4.1 鉸鏈間隙變量41-42
• 4.2 關(guān)于鉸鏈間隙的模型42-44
• 4.2.1 一條支鏈的間隙模型42-43
• 4.2.2 動平臺的分辨率模型43-44
• 4.3 靈敏度分析44-52
• 4.3.1 全局靈敏度分析44-50
• 4.3.2 局部靈敏度分析50-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 關(guān)于鉸鏈摩擦的機構(gòu)運動分辨率分析53-80
• 5.1 摩擦特性和模型53-55
• 5.1.1 摩擦特性53-54
• 5.1.2 摩擦模型54-55
• 5.2 爬行機理55-57
• 5.3 關(guān)于鉸鏈摩擦的機構(gòu)運動分辨率建模57-62
• 5.3.1 一條支鏈的運動學(xué)58-59
• 5.3.2 驅(qū)動桿的加速度和慣性59-60
• 5.3.3 一條支鏈的動力學(xué)方程60-61
• 5.3.4 動平臺的動力學(xué)方程61-62
• 5.4 仿真分析62-79
• 5.4.1 MATLAB仿真62-64
• 5.4.2 ADAMS仿真64-79
• 5.5 本章小結(jié)79-80
• 第六章 總結(jié)和展望80-82
• 6.1 本論文研究總結(jié)80-81
• 6.2 前景展望81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻83-87
• 攻碩期間取得的研究成果87

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