本文關(guān)鍵詞：六自由度并聯(lián)調(diào)整裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：風(fēng)洞天平校準(zhǔn)臺(tái)是現(xiàn)代風(fēng)洞空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中必不可少的設(shè)備，其校準(zhǔn)精度將直接影響風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。復(fù)位調(diào)整裝置在天平校準(zhǔn)過程中起到將天平調(diào)整到初始位姿或指定位姿的作用，是風(fēng)洞天平校準(zhǔn)臺(tái)的重要組成部分，它的復(fù)位精度直接關(guān)聯(lián)到最終的校準(zhǔn)精度。因此提高復(fù)位調(diào)整機(jī)構(gòu)復(fù)位精度是研究風(fēng)洞天平校準(zhǔn)的一個(gè)重要內(nèi)容。并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有靜剛度大，承載能力更好，累積誤差較小，運(yùn)動(dòng)精度更高等優(yōu)點(diǎn)。本文以六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為復(fù)位調(diào)整機(jī)構(gòu)，以六自由度Stewart平臺(tái)為研究對(duì)象，為提高復(fù)位調(diào)整精度，對(duì)Stewart機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定。先對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行誤差建模，在誤差模型的基礎(chǔ)上，做相應(yīng)的誤差測(cè)量與參數(shù)辨識(shí)，最后作誤差補(bǔ)償，以提高整個(gè)復(fù)位調(diào)整機(jī)構(gòu)的最終復(fù)位精度。 以機(jī)器人數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，針對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)定平臺(tái)與動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算，得到其運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解和運(yùn)動(dòng)學(xué)正解的求解方法，，為后面研究工作做理論鋪墊。 分析影響Stewart機(jī)構(gòu)末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)位姿精度的因素，得出可能對(duì)最終復(fù)位精度有影響的誤差源，得到主要誤差源和可忽略誤差源。針對(duì)這些誤差源，設(shè)立相應(yīng)的誤差參數(shù)，分別采用微分法和數(shù)值法建立機(jī)構(gòu)的誤差模型。在采用微分法建模的過程中，多次出現(xiàn)微分項(xiàng)，使計(jì)算復(fù)雜化；采用數(shù)值法中的差分代替微分，彌補(bǔ)了微分法建模的缺點(diǎn)。 對(duì)已建立的誤差模型，考慮參數(shù)辨識(shí)模型，設(shè)計(jì)了一種基于完整位姿測(cè)量的測(cè)量方案。在參數(shù)辨識(shí)過程中采用以最小二乘法為基礎(chǔ)，用Guass-Newton算法，并用Matlab軟件做仿真驗(yàn)算，分別仿真分析微分法和數(shù)值法建立的誤差模型，得到數(shù)值法辨識(shí)模型辨識(shí)精度更好一些，收斂速度更快。 最后，由測(cè)量參數(shù)經(jīng)辨識(shí)得到機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差，通過誤差補(bǔ)償提高機(jī)構(gòu)末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)精度。探討測(cè)量精度、控制精度和測(cè)量位姿的選取對(duì)終端位姿補(bǔ)償?shù)挠绊�，為�?biāo)定實(shí)驗(yàn)中測(cè)量?jī)x器及測(cè)量位姿的選取提供理論依據(jù)。以Stewart復(fù)位調(diào)整機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，采用全位姿相對(duì)測(cè)量方案進(jìn)行標(biāo)定仿真，驗(yàn)證誤差建模方法、參數(shù)辨識(shí)及誤差補(bǔ)償合理高效。
【關(guān)鍵詞】：Stewart復(fù)位調(diào)整機(jī)構(gòu) 誤差建模 參數(shù)辨識(shí) 誤差補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH112;TH703
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景及意義10
• 1.2 復(fù)位調(diào)整機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介10-12
• 1.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定研究現(xiàn)狀12-18
• 1.3.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容18-20
• 第二章 調(diào)整裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)空間位姿描述20-24
• 2.2.1 空間任意點(diǎn)位姿21-23
• 2.2.2 RPY 角描述23-24
• 2.3 位置運(yùn)動(dòng)學(xué)分析24-29
• 2.3.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型24-25
• 2.3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解分析25-26
• 2.3.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解分析26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 調(diào)整裝置的誤差建模30-42
• 3.1 引言30
• 3.2 誤差分析30-31
• 3.3 六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置誤差建模31-40
• 3.3.1 六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)32-34
• 3.3.2 微分法誤差建模34-38
• 3.3.2.1 微分法誤差模型34-37
• 3.3.2.2 誤差模型仿真分析37-38
• 3.3.3 數(shù)值法誤差建模38-40
• 3.3.3.1 數(shù)值法誤差模型38-39
• 3.3.3.2 誤差模型仿真分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第四章 調(diào)整裝置的參數(shù)辨識(shí)42-58
• 4.1 引言42
• 4.2 辨識(shí)原理42-43
• 4.3 基于最小二乘法的參數(shù)辨識(shí)43-45
• 4.3.1 最小二乘原理43-44
• 4.3.2 最小二乘法參數(shù)辨識(shí)44-45
• 4.4 測(cè)量方法設(shè)計(jì)45-48
• 4.4.1 測(cè)量方案設(shè)計(jì)45-46
• 4.4.2 測(cè)量路徑設(shè)計(jì)46-48
• 4.5 仿真分析48-57
• 4.5.1 微分法辨識(shí)模型仿真分析48-52
• 4.5.2 數(shù)值法辨識(shí)模型仿真分析52-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第五章 誤差補(bǔ)償及標(biāo)定仿真58-71
• 5.1 引言58
• 5.2 誤差補(bǔ)償原理58-60
• 5.3 調(diào)整裝置誤差補(bǔ)償精度分析60-66
• 5.3.1 測(cè)量精度對(duì)終端位姿補(bǔ)償?shù)挠绊?/span>60-61
• 5.3.2 控制精度對(duì)終端位姿補(bǔ)償?shù)挠绊?/span>61-63
• 5.3.3 測(cè)量位姿對(duì)終端位姿補(bǔ)償?shù)挠绊?/span>63-66
• 5.4 調(diào)整裝置標(biāo)定仿真研究66-69
• 5.5 本章小結(jié)69-71
• 第六章 結(jié)論71-73
• 6.1 本文的主要貢獻(xiàn)71-72
• 6.2 下一步工作的展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：273741