【摘要】：本研究從解決傳統(tǒng)運動模擬器轉(zhuǎn)角、剛度有限的角度出發(fā),提出一種冗余并聯(lián)式運動模擬器解決該難題。其主要目的是充分利用冗余并聯(lián)機構結構緊湊,剛度高,力矩傳遞性能好等優(yōu)點。主要研究內(nèi)容為： 首先,提出了能滿足運動模擬器姿態(tài)角變化的運動機構,即三轉(zhuǎn)動冗余球面并聯(lián)機構。對該冗余并聯(lián)機構的結構、自由度、裝配條件進行了分析。 然后,對運動模擬器的運動學進行了分析,主要包括運動學正解、反解、速度以及加速度的分析。根據(jù)實例計算出運動學正反解結果,并繪制位置、速度、加速度的輸入輸出曲線。基于運動學反解對運動模擬器的運動結構進行了圖形學仿真。仿真結果將為后續(xù)研究提供理論參考。 接著對運動模擬器的工作性能進行了分析�？疾炝诉B桿的結構夾角對模擬器姿態(tài)工作空間的影響。建立整機干涉數(shù)學模型的,并考察桿件布置對干涉的影響。運用螺旋理論闡述模擬器奇異問題產(chǎn)生的原因,并在該理論基礎上構造雅克比矩陣作為模擬器奇異判斷的數(shù)學條件；利用條件數(shù)對模擬器的力矩傳遞性能進行了分析。基于以上分析結果對比冗余與非冗余的性能進行對比,并得出冗余對力矩傳遞性能有一定的提升且能減少模擬器的并聯(lián)奇異。 利用彈性力學及小變形理論建立運動模擬器整體靜力學模型,得出各個關節(jié)的受力情況和各條支鏈的變形情況,并在此基礎上構造運動模擬器的柔度矩陣,并得出輸出平臺中心點在受力時的變形情況。對比冗余與非冗余的剛度與受力性能,并得出冗余時動平臺的廣義位移較非冗余時的小,且關節(jié)處受力更均勻。 最后建立運動模擬器的三維模型,并對運動模擬器運動學和軌跡規(guī)劃進行了仿真。仿真結果基本與理論設計相吻合�？偟膩碚f本研究將為工程實際提供一定的理論參考價值。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH112

【參考文獻】

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本文編號：2525361