本文關(guān)鍵詞： PaQuad并聯(lián)機(jī)構(gòu) 誤差建模與驗(yàn)證 靈敏度分析 精度預(yù)估 運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定　出處：《天津大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：密切結(jié)合國(guó)家飛機(jī)制造業(yè)對(duì)部件級(jí)精密對(duì)接裝備的重要需求,在國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目和教育部博士點(diǎn)基金的資助下,本文以一種新型四自由度姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)Pa Quad為對(duì)象,深入研究這類含鉸接動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的幾何誤差補(bǔ)償策略,內(nèi)容涉及位置逆解與速度映射、誤差建模與驗(yàn)證、精度分析與預(yù)估以及運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定等。取得的研究成果如下:1.位置逆解與速度映射。結(jié)合Pa Quad并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),利用矢量鏈法建立該機(jī)構(gòu)的位置逆解模型;基于螺旋理論建立該機(jī)構(gòu)的速度映射模型,獲得其全階速度雅可比矩陣。2.誤差建模與驗(yàn)證。利用螺旋理論建立Pa Quad并聯(lián)機(jī)構(gòu)末端位姿誤差與各支鏈幾何誤差間的誤差映射模型,并借助商用Solid Works軟件對(duì)誤差模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證,為指導(dǎo)裝配工藝與物理樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定提供數(shù)學(xué)模型。3.精度分析與預(yù)估�；陟`敏度系數(shù)法對(duì)幾何誤差源進(jìn)行精度分析,通過(guò)設(shè)計(jì)裝配工藝來(lái)消除/抑制靈敏度較大的幾何誤差,保證物理樣機(jī)具有一定的基礎(chǔ)精度。同時(shí)通過(guò)測(cè)量手段確定幾何誤差值,并基于區(qū)間理論,預(yù)估幾何誤差源對(duì)物理樣機(jī)末端精度的影響程度,為合理簡(jiǎn)化參數(shù)辨識(shí)模型提供理論依據(jù)。4.運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定。在精度預(yù)估基礎(chǔ)上,建立基于激光跟蹤儀的Pa Quad并聯(lián)機(jī)構(gòu)誤差參數(shù)辨識(shí)模型,借助商用Solid Works軟件仿真運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定流程,驗(yàn)證其有效性。將上述流程應(yīng)用于Pa Quad物理樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定,使得沿α、β和γ三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的最大姿態(tài)偏差由0.197°、0.522°和2.098°分別降低至0.027°、0.046°和0.521°,由此證明了本文所述誤差補(bǔ)償策略的有效性。本文的研究工作為Pa Quad并聯(lián)機(jī)構(gòu)在飛機(jī)部件級(jí)精密對(duì)接領(lǐng)域的應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。
[Abstract]:In close connection with the important demand of the national aircraft manufacturing industry for the component level precision docking equipment, with the support of the National Natural Science Foundation Youth Project and the doctoral Program Foundation of the Ministry of Education, this paper takes Pa Quad, a new four-degree-of-freedom attitude adjustment mechanism, as an object. The geometric error compensation strategy of this kind of parallel mechanism with hinged platform is deeply studied, which involves the inverse solution of position and velocity mapping, error modeling and verification. The research results are as follows: 1. Position inverse solution and velocity mapping. According to the characteristics of Pa Quad parallel mechanism, the position inverse solution model of the mechanism is established by vector chain method. Based on the helical theory, the velocity mapping model of the mechanism is established, and its full-order velocity Jacobian matrix .2. the error modeling and verification are obtained. The error mapping model between the end position error of Pa Quad parallel mechanism and the geometric errors of each branch chain is established by using the helical theory. With the aid of commercial Solid Works software, the error model is simulated and verified, which provides a mathematical model .3. precision analysis and prediction for guiding the kinematic calibration of assembly process and physical prototype. The accuracy of geometric error source is analyzed based on sensitivity coefficient method. The geometric error with high sensitivity is eliminated / suppressed by designing assembly process, and the physical prototype has certain basic precision. At the same time, the geometric error is determined by means of measurement, and based on interval theory, The influence of geometric error sources on the end accuracy of the physical prototype is estimated, which provides a theoretical basis for reasonably simplifying the parameter identification model .4.Kinematics calibration. The error parameter identification model of Pa Quad parallel mechanism based on laser tracker is established. The validity of the model is verified by using commercial Solid Works software to simulate the kinematics calibration process, which is applied to the kinematics calibration of Pa Quad physical prototype. The maximum attitude deviation along the three rotation directions of 偽, 尾 and 緯 is reduced from 0.197 擄to 0.522 擄and 2.098 擄to 0.027 擄/ 0.046 擄and 0.521 擄respectively, which proves the effectiveness of the error compensation strategy described in this paper. The application of class 3 precision docking field lays a solid theoretical and technical foundation.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V262

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本文編號(hào)：1528244