【摘要】：隨著對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的不斷探索,冗余驅(qū)動(dòng)已被證實(shí)可以規(guī)避機(jī)構(gòu)的奇異位形、增加工作空間的剛度和平穩(wěn)性。為了進(jìn)一步擴(kuò)大和規(guī)整C形龍門(mén)并聯(lián)機(jī)床的工作空間,提高機(jī)床對(duì)工件的加工適應(yīng)性,本文在原機(jī)床的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)冗余驅(qū)動(dòng),由此開(kāi)展了對(duì)含兩個(gè)冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)床的研究,主要內(nèi)容如下:首先對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)和工作空間進(jìn)行了分析。結(jié)合機(jī)床和直線模組的尺寸參數(shù),推導(dǎo)了位置反解、位置正解方程及速度雅克比矩陣,給出了正解定解的方法。利用極限邊界搜索法得到了冗余滑塊位于不同位置時(shí)的工作空間,并分析了不同截面上的工作空間邊界。其次研究確定了關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃的方法。提出了傳動(dòng)角約束準(zhǔn)則和靈巧度準(zhǔn)則,根據(jù)機(jī)床的實(shí)際情況,對(duì)兩個(gè)冗余驅(qū)動(dòng)采取了不同的規(guī)劃方法。MATLAB運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果驗(yàn)證了規(guī)劃方法的可行性。然后分析了支鏈傳動(dòng)系統(tǒng)。將支鏈系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算至伺服電機(jī)軸側(cè),建立了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程。采用傳遞函數(shù)建立了支鏈控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了分析。最后完成了電器及數(shù)控系統(tǒng)的配置。確定了平行支鏈和冗余滑塊支鏈驅(qū)動(dòng)電機(jī)的型號(hào)。根據(jù)本文的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng),分析了數(shù)控主機(jī)、軸模塊、I/O模塊和電子手輪的型號(hào)數(shù)量、模塊之間的連接方式,對(duì)機(jī)床整機(jī)進(jìn)行了調(diào)試。分析了其他電器的配置方式。
【圖文】：

１．１．２冗余驅(qū)動(dòng)在并聯(lián)機(jī)床中的應(yīng)用逡逑目前，冗余驅(qū)動(dòng)開(kāi)始應(yīng)用在并聯(lián)機(jī)床上，并且已經(jīng)制造出了冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)床的樣逡逑機(jī)。圖１．１為韓國(guó)漢城大學(xué)制造的ＥｄｉｐＳｅ［１（）］并聯(lián)機(jī)床樣機(jī)，其末端執(zhí)行器的自由度為６，逡逑對(duì)應(yīng)著８?jìng)�(gè)輸入關(guān)節(jié)，工作臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)９０度的旋轉(zhuǎn)。由于Ｅｃｌｉｐｓｅ樣機(jī)制造比較困難，逡逑于是ＥｃｌｉｐｓｅＩＩ［１Ｉ］型樣機(jī)（圖１．２）被開(kāi)發(fā)出來(lái)。它有３個(gè)ＰＰＲＳ支鏈，每個(gè)支鏈都可以在逡逑固定的圓形導(dǎo)軌上發(fā)生移動(dòng)。通過(guò)在被動(dòng)關(guān)節(jié)上增加驅(qū)動(dòng)器，工作空間的奇異位形得到逡逑有效消除，機(jī)床剛度也得到提升，末端執(zhí)行器能夠?qū)崿F(xiàn)３６０度的轉(zhuǎn)動(dòng)。但是這種環(huán)形導(dǎo)逡逑軌的采用使得機(jī)床制造成本和裝配難度都相應(yīng)增加。逡逑近年來(lái)，漢城大學(xué)Ｉｎ等［１２］設(shè)計(jì)了一種可以實(shí)現(xiàn)高速定位的平面冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)裝置逡逑（圖１．３），其自由度為３，輸入為４個(gè)移動(dòng)副，動(dòng)平臺(tái)可以繞自身Ｚ軸作１８０度的旋逡逑轉(zhuǎn)，，冗余驅(qū)動(dòng)的增加避開(kāi)了奇異位形。圖１．４為法國(guó)微智能機(jī)械和機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室制造的逡逑ＡＲＣＨＩ機(jī)床［１３］

含兩個(gè)冗佘驅(qū)動(dòng)的Ｃ形龍門(mén)并聯(lián)機(jī)床的數(shù)控研宄逡逑~弿I逡逑置乫卩：

本文編號(hào)：2691460