一種確定軌跡的導引機構(gòu)的設計方法與分析
發(fā)布時間:2022-01-20 18:53
本論文針對能精確實現(xiàn)預期的平面軌跡提出了一種新型導引機構(gòu)的設計方法,該類機構(gòu)為非對稱式的兩支鏈并聯(lián)機構(gòu),一側(cè)支鏈為串聯(lián)機構(gòu),為機構(gòu)提供力的支撐;另一側(cè)支鏈為帶有移動副的五桿機構(gòu),通過移動副的往復運動來實現(xiàn)位移補償,從而達到實現(xiàn)精確軌跡的目的。整體機構(gòu)為冗余并聯(lián)機構(gòu),導引支鏈在精確實現(xiàn)軌跡的同時,可以帶動與導引支撐支鏈運動。機構(gòu)通過兩條支鏈的協(xié)調(diào)運動,使得末端操作器在運動過程中,所受的力與速度始終保持一致。這一設計不僅克服了串聯(lián)機構(gòu)精度受限的缺點,同時也可通過五桿機構(gòu)來實現(xiàn)軌跡的精確導引。為了實現(xiàn)機構(gòu)預期的目的,首先,確定了機構(gòu)的設計準則,根據(jù)設計準則基于螺旋理論綜合出一系列的導引機構(gòu)并畫出相應的三維簡圖,結(jié)合應用選擇其中一種機構(gòu)進行分析。其次,根據(jù)所選的導引機構(gòu)類型進行運動學與性能分析,對導引機構(gòu)進行運動學正逆解的求解、工作空間的計算以及速度雅克比矩陣的計算,基于雅克比矩陣對機構(gòu)進行靜剛度、靈巧性的分析,并與串聯(lián)機構(gòu)的相關性能進行對比,從而驗證機構(gòu)性能的優(yōu)越性;對機構(gòu)進行虛擬樣機的仿真與軌跡規(guī)劃研究,將機構(gòu)的三維模型導入ADAMS中進行運動仿真分析,將仿真結(jié)果與理論計算結(jié)果進行對比,從...
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
定位臂的U型槽
0.05毫米,否則直接影響動車組的行車安全。目前唯一可行操作的方法為手工研??磨,但是經(jīng)過機器的粗加工后的定位臂,留出的操作空間也只有0.05毫米左右,??相當于一根頭發(fā)絲的直徑。如圖1-2是定位臂的整體效果圖:??讀??圖1-2轉(zhuǎn)向架上的定位臂??Fig.?1-2?The?positioning?arm?of?the?bogie??圖1-3定位臂的U型槽??Fig.?1-3?U-type?trough?of?the?positioning?arm??其中定位臂的厚度為60mm,定位臂中間凹口的寬度約為50mm?(實際的轉(zhuǎn)向??架定位臂中間凹口形狀為八字形,兩平面間存在微小角度),定位臂中間凹口的深??度為35?60mm,如圖1-3所示。如果將兩個相鄰定位臂稱為一組定位臂,則每組??2??
是基于軌跡生成綜合。??1.2.1軌跡綜合研究現(xiàn)狀??圖1-4所示的是鉸鏈四桿機構(gòu)末端輸出點的曲線圖譜[9],曲線的形狀跟位置取??決于連桿機構(gòu)的各桿長與連桿的位置。對于平面曲線,連桿機構(gòu)都可以近似實現(xiàn),??軌跡綜合有實現(xiàn)精確點的軌跡綜合與實現(xiàn)連續(xù)曲線的軌跡綜合兩大任務。對精確??點軌跡實現(xiàn)的基礎是任意兩點之間的軌跡沒有嚴格的要求,從而根據(jù)給定有限的??離散點綜合出相應的連桿機構(gòu),使得連桿機構(gòu)的輸出曲線精確地通過給定點的綜??合;而連續(xù)軌跡綜合則是根據(jù)給定預期實現(xiàn)的軌跡函數(shù)或者點集,要求綜合出的連??桿機構(gòu)的輸出軌跡盡可能的通過給定的軌跡曲線。在進行軌跡綜合時,連桿機構(gòu)通??常無法實現(xiàn)任意給定的軌跡,一般最多可精確實現(xiàn)九個點的軌跡。??3??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]二自由度平面冗余并聯(lián)機構(gòu)桿件長度的誤差分析[J]. 沈丹峰,葉國銘,王貫超,趙寧. 機械設計. 2017(05)
[2]一種新型具有閉環(huán)單元的高剛度冗余并聯(lián)機構(gòu)[J]. 趙福群,郭盛,曲海波. 機械工程學報. 2017(09)
[3]4-RRS冗余球面并聯(lián)機構(gòu)的靜力學與剛度分析[J]. 曲海波,梁藝瀚,方躍法,周益林. 機械工程學報. 2015(11)
[4]平面鉸鏈四桿機構(gòu)的軌跡綜合方法[J]. 于紅英,趙彥微,許棟銘. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2015(01)
[5]基于Grassmann線幾何理論的并聯(lián)髖關節(jié)試驗機奇異位形研究[J]. 程剛,顧偉,蔣世磊. 機械工程學報. 2012(17)
[6]基于概率分布的3-UPU機構(gòu)誤差影響敏感度[J]. 郭盛,王乃玥,方躍法,李霄霄. 機械工程學報. 2011(21)
[7]Fourier Descriptors with Different Shape Signatures:a Comparative Study for Shape Based Retrieval of Kinematic Constraints[J]. GE Qiaode Jeffrey. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(05)
[8]基于粒子群算法的曲柄滑塊機構(gòu)優(yōu)化設計[J]. 高朝祥,王充. 食品與機械. 2011(04)
[9]3-PRS并聯(lián)機構(gòu)誤差運動學分析及辨識[J]. 黃鵬,汪勁松,王立平,關立文. 清華大學學報(自然科學版). 2010(11)
[10]基于傅里葉級數(shù)理論的連桿機構(gòu)軌跡綜合方法[J]. 褚金奎,孫建偉. 機械工程學報. 2010(13)
博士論文
[1]受控五桿機構(gòu)實現(xiàn)軌跡理論與實驗研究[D]. 楊金堂.武漢科技大學 2009
本文編號:3599341
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
定位臂的U型槽
0.05毫米,否則直接影響動車組的行車安全。目前唯一可行操作的方法為手工研??磨,但是經(jīng)過機器的粗加工后的定位臂,留出的操作空間也只有0.05毫米左右,??相當于一根頭發(fā)絲的直徑。如圖1-2是定位臂的整體效果圖:??讀??圖1-2轉(zhuǎn)向架上的定位臂??Fig.?1-2?The?positioning?arm?of?the?bogie??圖1-3定位臂的U型槽??Fig.?1-3?U-type?trough?of?the?positioning?arm??其中定位臂的厚度為60mm,定位臂中間凹口的寬度約為50mm?(實際的轉(zhuǎn)向??架定位臂中間凹口形狀為八字形,兩平面間存在微小角度),定位臂中間凹口的深??度為35?60mm,如圖1-3所示。如果將兩個相鄰定位臂稱為一組定位臂,則每組??2??
是基于軌跡生成綜合。??1.2.1軌跡綜合研究現(xiàn)狀??圖1-4所示的是鉸鏈四桿機構(gòu)末端輸出點的曲線圖譜[9],曲線的形狀跟位置取??決于連桿機構(gòu)的各桿長與連桿的位置。對于平面曲線,連桿機構(gòu)都可以近似實現(xiàn),??軌跡綜合有實現(xiàn)精確點的軌跡綜合與實現(xiàn)連續(xù)曲線的軌跡綜合兩大任務。對精確??點軌跡實現(xiàn)的基礎是任意兩點之間的軌跡沒有嚴格的要求,從而根據(jù)給定有限的??離散點綜合出相應的連桿機構(gòu),使得連桿機構(gòu)的輸出曲線精確地通過給定點的綜??合;而連續(xù)軌跡綜合則是根據(jù)給定預期實現(xiàn)的軌跡函數(shù)或者點集,要求綜合出的連??桿機構(gòu)的輸出軌跡盡可能的通過給定的軌跡曲線。在進行軌跡綜合時,連桿機構(gòu)通??常無法實現(xiàn)任意給定的軌跡,一般最多可精確實現(xiàn)九個點的軌跡。??3??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]二自由度平面冗余并聯(lián)機構(gòu)桿件長度的誤差分析[J]. 沈丹峰,葉國銘,王貫超,趙寧. 機械設計. 2017(05)
[2]一種新型具有閉環(huán)單元的高剛度冗余并聯(lián)機構(gòu)[J]. 趙福群,郭盛,曲海波. 機械工程學報. 2017(09)
[3]4-RRS冗余球面并聯(lián)機構(gòu)的靜力學與剛度分析[J]. 曲海波,梁藝瀚,方躍法,周益林. 機械工程學報. 2015(11)
[4]平面鉸鏈四桿機構(gòu)的軌跡綜合方法[J]. 于紅英,趙彥微,許棟銘. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2015(01)
[5]基于Grassmann線幾何理論的并聯(lián)髖關節(jié)試驗機奇異位形研究[J]. 程剛,顧偉,蔣世磊. 機械工程學報. 2012(17)
[6]基于概率分布的3-UPU機構(gòu)誤差影響敏感度[J]. 郭盛,王乃玥,方躍法,李霄霄. 機械工程學報. 2011(21)
[7]Fourier Descriptors with Different Shape Signatures:a Comparative Study for Shape Based Retrieval of Kinematic Constraints[J]. GE Qiaode Jeffrey. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(05)
[8]基于粒子群算法的曲柄滑塊機構(gòu)優(yōu)化設計[J]. 高朝祥,王充. 食品與機械. 2011(04)
[9]3-PRS并聯(lián)機構(gòu)誤差運動學分析及辨識[J]. 黃鵬,汪勁松,王立平,關立文. 清華大學學報(自然科學版). 2010(11)
[10]基于傅里葉級數(shù)理論的連桿機構(gòu)軌跡綜合方法[J]. 褚金奎,孫建偉. 機械工程學報. 2010(13)
博士論文
[1]受控五桿機構(gòu)實現(xiàn)軌跡理論與實驗研究[D]. 楊金堂.武漢科技大學 2009
本文編號:3599341
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3599341.html
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