本文關(guān)鍵詞：3T1R型并聯(lián)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 螺旋理論 自由度驗(yàn)證分析 型綜合 運(yùn)動(dòng)學(xué) 正反解

【摘要】：自從六自由度的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)在1978年問世以來(lái),并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究便成為了許多科研人員以及各大高校師生研究的熱點(diǎn)。與串聯(lián)機(jī)構(gòu)對(duì)比來(lái)看,針對(duì)所研究的并聯(lián)機(jī)器人以其剛度高、速度快、精度準(zhǔn)、承載能力強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn)在近幾十年得到了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展,并且成功應(yīng)用于包括工業(yè)以及科學(xué)在內(nèi)的眾多領(lǐng)域。并聯(lián)機(jī)構(gòu)學(xué)是高等空間封閉環(huán)機(jī)構(gòu)學(xué)研究的一個(gè)新的分支,考慮到6自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)由于鉸鏈約束、奇異位形、支鏈干涉等因素的影響,會(huì)導(dǎo)致全方位實(shí)現(xiàn)空間位姿運(yùn)動(dòng)的難度增加,另外還會(huì)增加機(jī)構(gòu)自身結(jié)構(gòu)和控制狀態(tài)的困難程度。而少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)運(yùn)而生卻彌足了不足之處,因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)配置簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)方法簡(jiǎn)易、工作空間大及造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)更具有較高的研發(fā)實(shí)用價(jià)值,并迅速成為機(jī)構(gòu)學(xué)研究方向的主體趨勢(shì)。針對(duì)以4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,根據(jù)螺旋理論原理,首先采用其中的運(yùn)動(dòng)螺旋及力螺旋,相對(duì)應(yīng)地來(lái)表示并聯(lián)機(jī)器人中的自由度和約束,同時(shí)根據(jù)其互逆定理,對(duì)少自由度的4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行約束和自由度分析,從而求解出了該機(jī)構(gòu)的自由度。并求解出了位置正反解的算法,最后通過數(shù)值算法求證了該過程的精確性、通用性。其次基于螺旋理論提出了一種3T1R型系統(tǒng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的構(gòu)型設(shè)計(jì)的方法,并聯(lián)機(jī)構(gòu)的型綜合是并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行可行性設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié),它的判斷依據(jù)為螺旋理論中運(yùn)動(dòng)螺旋與約束力螺旋互易積為零的關(guān)系先構(gòu)造出可能存在的支腿機(jī)構(gòu),再通過支腿機(jī)構(gòu)排列組合出具有不同運(yùn)動(dòng)副和結(jié)構(gòu)數(shù)目的機(jī)構(gòu)。并分析驗(yàn)證了構(gòu)型的可行性和實(shí)用性。然后通過虛擬機(jī)構(gòu)法求解出相應(yīng)地一、二階影響系數(shù)矩陣,并基于該矩陣對(duì)本并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度和加速度的分析。通過實(shí)例數(shù)值分析驗(yàn)證了該方法求解運(yùn)動(dòng)學(xué)的精確性。最后通過數(shù)學(xué)建模的思想方法對(duì)結(jié)構(gòu)本身進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),并通過P-roe三維軟件對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。
【關(guān)鍵詞】：螺旋理論 自由度驗(yàn)證分析 型綜合 運(yùn)動(dòng)學(xué) 正反解
【學(xué)位授予單位】：佳木斯大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH112
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的定義及研究背景8-9
• 1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 國(guó)外并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究領(lǐng)域所存在的問題13-14
• 1.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用與展望14
• 1.5 課題研究目的、內(nèi)容以及方法與來(lái)源14-17
• 第2章 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度和位置正反解的分析17-28
• 2.1 螺旋理論的基礎(chǔ)知識(shí)17-19
• 2.2 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算分析19-23
• 2.2.1 空間機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副分析19-20
• 2.2.2 4-UPU機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算20-23
• 2.3 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)輸入合理性的判斷23
• 2.4 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置正反解的分析23-27
• 2.4.1 變換矩陣的定義描述23-24
• 2.4.2 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置正反解求解24-25
• 2.4.3 位置正反解的數(shù)值算例25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 3T1Rz型四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的型綜合28-35
• 3.1 型綜合原則28
• 3.2 約束螺旋綜合法的過程28-29
• 3.3 3T1Rz對(duì)稱型并聯(lián)機(jī)構(gòu)型綜合29-34
• 3.3.1 每個(gè)支腿鏈自由度數(shù)目為 430-32
• 3.3.2 每個(gè)支腿鏈自由度數(shù)目為 532-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 基于影響系數(shù) 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析35-42
• 4.1 一、二階影響系數(shù)矩陣的建立35-39
• 4.1.1 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型及坐標(biāo)系的建立35-36
• 4.1.2 4-UPU各運(yùn)動(dòng)分支一階影響系數(shù)矩陣36
• 4.1.3 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)一階影響系數(shù)矩陣36-38
• 4.1.4 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)二階運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)矩陣38-39
• 4.2 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)例分析計(jì)算39-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 第5章 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及運(yùn)動(dòng)仿真42-51
• 5.1 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42
• 5.2 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)42-48
• 5.2.1 U副I中關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)42-44
• 4.2.2 P副的設(shè)計(jì)44-46
• 5.2.3 U副II中關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)46-48
• 5.3 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的虛擬裝配與運(yùn)動(dòng)仿真48-50
• 5.3.1 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零部件的鏈接與裝配48-49
• 5.3.2 4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真分析49-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)論與展望51-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 致謝57-58
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果58-59

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 胡興偉;夏廣嵐;殷寶麟;于峰;孫趙寧;莊騰飛;;基于螺旋理論對(duì)4-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度及運(yùn)動(dòng)分析[J];現(xiàn)代機(jī)械;2015年02期

2 胡興偉;夏廣嵐;殷寶麟;于峰;劉陽(yáng)耀;;螺旋理論在并聯(lián)機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用[J];機(jī)械工程師;2015年04期

3 馮海兵;;4-HUPU少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及分析[J];現(xiàn)代制造工程;2013年04期

4 劉善增;余躍慶;O@國(guó)寧;楊建新;蘇麗穎;;3自由度并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2009年08期

5 余順年;紀(jì)躍波;劉偉欽;;基于3-RPC+RTPTR并聯(lián)平臺(tái)混合型機(jī)器人研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2009年03期

6 黃真;劉婧芳;曾達(dá)幸;;基于約束螺旋理論的機(jī)構(gòu)自由度分析的普遍方法[J];中國(guó)科學(xué)(E輯:技術(shù)科學(xué));2009年01期

7 楊建新;余躍慶;杜兆才;;混聯(lián)支路并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模方法[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2009年01期

8 劉劍敏;馬履中;;空間四自由度并聯(lián)機(jī)器人的智能化型綜合[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2008年06期

9 李長(zhǎng)河;蔡光起;;并聯(lián)機(jī)床發(fā)展與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J];青島理工大學(xué)學(xué)報(bào);2008年01期

10 李長(zhǎng)河;孟廣耀;蔡光起;;高速超高速磨粒加工技術(shù)的現(xiàn)狀與新進(jìn)展[J];青島理工大學(xué)學(xué)報(bào);2007年02期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 曹靜;一種四自由度并聯(lián)機(jī)器人的性能分析與設(shè)計(jì)[D];燕山大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：930276