發(fā)布時間：2020-06-30 00:51

【摘要】： 六自由度搖擺臺本質(zhì)上是并聯(lián)機構(gòu),基于Stewart平臺原理,具有承載能力大、剛度高、精度高、系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)快和累積誤差小等特點,已在諸如機器人、飛行模擬器、新型機床、大射電望遠鏡、航空宇航器對接等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用,是近年來國內(nèi)外研究的熱點之一。為了實現(xiàn)六自由度搖擺臺結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計、實時仿真和控制,對六自由度搖擺臺運動學(xué)和動力學(xué)特性作全面的了解是很有必要的。本文主要對搖擺臺進行運動學(xué)、動力學(xué)仿真分析,并運用動力學(xué)仿真對搖擺臺結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。 首先,建立了搖擺臺的三維簡化裝配實體模型,獲得各關(guān)鍵零部件的質(zhì)量、慣量和質(zhì)心點位置等參數(shù),并在多體動力學(xué)軟件ADAMS中進行了運動學(xué)仿真,驗證了搖擺臺設(shè)計方案的正確性。 其次,應(yīng)用矩陣分析和齊次坐標變換建立了搖擺臺的運動學(xué)數(shù)學(xué)模型,從反運動學(xué)的角度分析了搖擺臺的位置、速度和加速度的反解方程;分析了搖擺臺的動力學(xué)問題,通過對搖擺臺的驅(qū)動桿進行附加力和附加力矩計算,并利用達朗貝爾原理和虛功原理,建立了搖擺臺的動力學(xué)方程。 最后,利用ADAMS軟件對所建立的實體模型進行了動力學(xué)仿真,通過多次修改模型,分析了上鉸點分布圓和分布角大小變化對搖擺臺動力學(xué)性能的影響,通過分析對其進行了優(yōu)化,并對優(yōu)化后的模型進行了仿真,為搖擺臺的控制、伺服電機的選型提供動力學(xué)參數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH113
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文用，成為機器人以及醫(yī)療設(shè)備、機械點之一[6, 7]。泛的 Stewart 平臺的經(jīng)典機構(gòu)公認由wart 與 Gough 和 Whitehall 等人[8-1 所示。Stewart 平臺機構(gòu)包括上、臺和驅(qū)動桿之間使用六個球鉸連接，六根驅(qū)動桿都可以獨立地自由伸縮。平臺可實現(xiàn)沿空間X、Y、Z軸的平移動，從而實現(xiàn)位置和姿態(tài)的變化。

圖 1-2 Dunlop 輪胎測試機 圖 1-3 Cappel 發(fā)明的飛行模擬器ig.1-2 Tire-testing machine for Dunlop Fig.1-3 Flight simulator invented by C3) 并聯(lián)機床 并聯(lián)機床結(jié)構(gòu)簡單，傳動鏈極短，剛度大、質(zhì)量輕，切，成本低，能加工復(fù)雜的三維曲面，因此并聯(lián)機床在 20 世紀 90 年代內(nèi)外六自由度并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展新方向。1994 年美國Giddings & Lew國芝加哥IMTS94 博覽會上推出VARIAX 虛擬軸機床，引起廣泛的關(guān) 年在德國漢諾威國際機床博覽會(EMO97)和 1999 年巴黎國際機床博O99)上，德、美、英、日等國都有很多并聯(lián)機床參展，如圖 1-4，的分別是由Hexel和Mikromat公司提供的基于Stewart平臺機構(gòu)的切削[23]。

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 溫海營;六自由度坦克駕駛模擬器設(shè)計優(yōu)化及其軌跡規(guī)劃[D];大連理工大學(xué);2011年

2 李磊;六自由度并聯(lián)平臺運動規(guī)律及控制方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

3 趙軍;6-DOF管道并聯(lián)機器人及其虛擬樣機技術(shù)[D];大慶石油學(xué)院;2008年

4 黨田峰;液壓六自由度并聯(lián)機構(gòu)虛擬樣機研究[D];浙江大學(xué);2008年

5 黃桓;六自由度并聯(lián)機器人內(nèi)分泌控制策略的研究[D];東華大學(xué);2009年

6 劉全川;三自由度搖擺臺方案設(shè)計與動力學(xué)分析[D];南京理工大學(xué);2009年

7 劉首偉;基于VRML的Stewart平臺結(jié)構(gòu)干涉校核研究[D];大連海事大學(xué);2010年

8 王錫銘;6-DOF管內(nèi)并聯(lián)機器人動力學(xué)性能研究[D];大慶石油學(xué)院;2010年

9 宋強;三自由度轉(zhuǎn)臺控制規(guī)律研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

本文編號：2734610