本文關(guān)鍵詞：三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)與性能仿真技術(shù)研究

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【摘要】：并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)能有效的模擬人體運(yùn)動(dòng)的感覺，廣泛應(yīng)用于飛行器模擬、列車駕駛模擬、汽車駕駛模擬、各種場景模擬和各種體感游戲中。本文以能實(shí)現(xiàn)上下顛簸、前后俯仰、左右側(cè)傾的三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)為研究對象，采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)的形式研究三自由度體感機(jī)構(gòu)的參數(shù)化與性能仿真技術(shù)，，主要研究內(nèi)容如下： (1)三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的鉸鏈布置建模。通過移動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)副和球面副進(jìn)行構(gòu)型研究，從各種構(gòu)型形式的組合形成的三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)中，選取其中典型的應(yīng)用廣泛的3-SPR、3-RPS、2-SPR+1-RPS、2-RPS+1-SPR進(jìn)行鉸鏈布局建模，分析各種鉸鏈布局形式下的上下顛簸、前后俯仰、左右側(cè)傾運(yùn)動(dòng)的可靠性。 (2)三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析�；贘acobian矩陣和Hessian矩陣對選取的三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)進(jìn)行位移、速度、加速度分析和建模，對選取的三自由度體感機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析，為后續(xù)的三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的性能仿真提供理論和方法基礎(chǔ)。 (3)三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)。對于選取典型的三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)進(jìn)行組成結(jié)構(gòu)分解和各組成部分設(shè)計(jì)參數(shù)提取，基于OpenGL圖形平臺采用Visual C++6.0進(jìn)行三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的參數(shù)化建模，為后續(xù)的三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的性能仿真提供模型修改的基礎(chǔ)。 (4)三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的性能仿真與應(yīng)用驗(yàn)證。基于運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析獲得的三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的輸出性能，設(shè)計(jì)各種輸出性能參數(shù)的計(jì)算流程，結(jié)合參數(shù)化迭代修改仿真輸出符合要求的三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)，據(jù)此進(jìn)行三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)輸入動(dòng)力源參數(shù)計(jì)算，對基于三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)參數(shù)化軟件基礎(chǔ)上開發(fā)的性能仿真軟件進(jìn)行對比驗(yàn)證和實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)體感機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)學(xué) 動(dòng)力學(xué) 鉸鏈布局 參數(shù)化 性能仿真
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 圖表清單8-10
• 注釋表10-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題的研究背景及意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究現(xiàn)狀15
• 1.2.3 性能仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究的必要性和重要性16-17
• 1.4 本論文研究的目標(biāo)和內(nèi)容17-18
• 第二章 三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的鉸鏈布局建模與分析18-29
• 2.1 引言18
• 2.2 支鏈設(shè)計(jì)18-19
• 2.3 鉸鏈布局建模19-21
• 2.4 并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算21
• 2.5 典型并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的鉸鏈布局分析21-28
• 2.5.1 3-SPR 機(jī)構(gòu)和 3-RPS 機(jī)構(gòu)的布局分析21-25
• 2.5.2 2-SPR+1-RPS 機(jī)構(gòu)和 2-RPS+1-SPR 機(jī)構(gòu)的布局分析25-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第三章 三自由度體感機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析29-42
• 3.1 引言29
• 3.2 并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析29-39
• 3.2.1 并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的位移分析29-32
• 3.2.2 Jacobian 矩陣及速度分析32-35
• 3.2.3 Hessian 矩陣及加速度分析35-37
• 3.2.4 3-SPR 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析37-39
• 3.3 并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析39-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 基于 OpenGL 的并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)42-49
• 4.1 引言42
• 4.2 OPENGL 的概述42
• 4.3 OPENGL 的工作流程42-43
• 4.4 三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法43-45
• 4.4.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)流程43-44
• 4.4.2 三自由度體感機(jī)構(gòu)參數(shù)化建模與設(shè)計(jì)參數(shù)提取44-45
• 4.5 三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件開發(fā)45-46
• 4.6 參數(shù)化應(yīng)用實(shí)例46-48
• 4.7 本章小結(jié)48-49
• 第五章 三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)性能仿真及應(yīng)用驗(yàn)證49-64
• 5.1 引言49
• 5.2 三自由度并聯(lián)體感機(jī)構(gòu)的性能仿真49-53
• 5.2.1 性能仿真的內(nèi)容49
• 5.2.2 性能仿真軟件的設(shè)計(jì)49-53
• 5.2.3 性能仿真軟件的實(shí)現(xiàn)53
• 5.3 性能仿真軟件的驗(yàn)證53-59
• 5.4 應(yīng)用實(shí)例59-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 全文總結(jié)64-65
• 6.2 全文工作展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 致謝69-70
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1093287