【摘要】： 空間少自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)的六自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)、制造和控制的成本都相對(duì)較低的特點(diǎn)。特別是具有分支完全相同的、結(jié)構(gòu)對(duì)稱、具有各向同性的對(duì)稱少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)更具應(yīng)用潛力。本文在全面分析國(guó)內(nèi)外空間三自由度并聯(lián)機(jī)器人研究與應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上,對(duì)三維移動(dòng)3-RPUR并聯(lián)機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行理論分析。 首先,論文分析了3-RPUR并聯(lián)機(jī)構(gòu)模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并計(jì)算了機(jī)構(gòu)的自由度,接著采取一種基于反螺旋及其相關(guān)性概念判別空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)輸入合理性的原理,判別了初始位置時(shí)輸入選取的正確性,隨后利用Klein映射原理對(duì)任意位形下主動(dòng)輸入選取的合理性進(jìn)行了判別。 其次,論文建立了機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型(即約束方程),利用常規(guī)解析法求出了機(jī)構(gòu)的位置反解,然后利用連續(xù)法求出了機(jī)構(gòu)的位置正解。再次,利用虛擬機(jī)構(gòu)法求解了機(jī)構(gòu)在特定位姿下的一階影響系數(shù)矩陣,并建立了機(jī)構(gòu)的速度輸入輸出方程,繪制了機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)在不同方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),三個(gè)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)副的速度變化規(guī)律曲線,接著建立了機(jī)構(gòu)二階影響系數(shù)矩陣,并對(duì)加速度進(jìn)行了分析。 隨后,論文基于等效桿長(zhǎng)的約束條件用極限邊界數(shù)值搜索算法對(duì)該機(jī)構(gòu)的理想工作空間進(jìn)行了分析,并利用Matlab繪制了機(jī)構(gòu)在給定參數(shù)下的工作空間圖形,然后通過數(shù)據(jù)分析得出關(guān)于轉(zhuǎn)角約束對(duì)工作空間產(chǎn)生影響的規(guī)律,最后分析了該機(jī)構(gòu)在工作空間內(nèi)和工作空間外的奇異位形。 最后以Solidworks為平臺(tái),對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。實(shí)現(xiàn)了前面的研究工作的可視化。
【圖文】：

展的歷史就是生產(chǎn)力發(fā)展的歷史。各種生產(chǎn)過程的機(jī)械化和自動(dòng)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。并聯(lián)機(jī)器人(Parallel Robot)一般是指與具有串工業(yè)機(jī)器人(Series Manipulator)相對(duì)的具有并聯(lián)結(jié)構(gòu)的機(jī)器人操rallel Manipulator)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)是一個(gè)空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)(Spatial Pachanism)。并聯(lián)機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)剛度大、承載能力高、運(yùn)動(dòng)精度好逆解簡(jiǎn)單和方便力反饋控制等許多串連機(jī)器人所沒有的優(yōu)點(diǎn)，近已成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的主要熱點(diǎn)之一。 并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀由于沒有關(guān)節(jié)誤差的累積，并聯(lián)機(jī)器人往往被認(rèn)為是高精度的機(jī)器并聯(lián)機(jī)器人一般在高精度高剛度的領(lǐng)域應(yīng)用。在一些需要高精度或者高速度而無須很大工作空間的應(yīng)用領(lǐng)域，并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)越人們的青睞。圖 1-1 為燕山大學(xué)研制的中國(guó)第一個(gè)并聯(lián)機(jī)器人——并聯(lián)機(jī)器人樣機(jī)，，圖 1-2 為新推出的新型五自由度并聯(lián)機(jī)床�？傮w將并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用分成以下幾塊：

展的歷史就是生產(chǎn)力發(fā)展的歷史。各種生產(chǎn)過程的機(jī)械化和自動(dòng)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。并聯(lián)機(jī)器人(Parallel Robot)一般是指與具有串工業(yè)機(jī)器人(Series Manipulator)相對(duì)的具有并聯(lián)結(jié)構(gòu)的機(jī)器人操rallel Manipulator)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)是一個(gè)空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)(Spatial Pachanism)。并聯(lián)機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)剛度大、承載能力高、運(yùn)動(dòng)精度好逆解簡(jiǎn)單和方便力反饋控制等許多串連機(jī)器人所沒有的優(yōu)點(diǎn)，近已成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的主要熱點(diǎn)之一。 并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀由于沒有關(guān)節(jié)誤差的累積，并聯(lián)機(jī)器人往往被認(rèn)為是高精度的機(jī)器并聯(lián)機(jī)器人一般在高精度高剛度的領(lǐng)域應(yīng)用。在一些需要高精度或者高速度而無須很大工作空間的應(yīng)用領(lǐng)域，并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)越人們的青睞。圖 1-1 為燕山大學(xué)研制的中國(guó)第一個(gè)并聯(lián)機(jī)器人——并聯(lián)機(jī)器人樣機(jī)，圖 1-2 為新推出的新型五自由度并聯(lián)機(jī)床�？傮w將并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用分成以下幾塊：
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH112;TH113.22

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2619210