【摘要】：三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)是并聯(lián)機(jī)構(gòu)中很重要的一個(gè)分支,是一類很有工業(yè)應(yīng)用前景的新型并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu),但其應(yīng)用研究和綜合研究目前還很不充分。求并聯(lián)機(jī)構(gòu)反解相對(duì)容易,但是求其正解的難度很大,目前國(guó)內(nèi)外在這一方面的研究也進(jìn)行的很少,基于正解基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析研究也還很不夠,目前也還缺少一個(gè)能構(gòu)進(jìn)行這方面研究的試驗(yàn)裝置。 本文選擇了兩種典型的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),對(duì)這些機(jī)構(gòu)的位置正解和運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析,推導(dǎo)出了能反應(yīng)這些機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的一階運(yùn)動(dòng)影響系數(shù),建立了這些機(jī)構(gòu)的正解方程。對(duì)這些復(fù)雜方程的解法進(jìn)行了分析,通過(guò)運(yùn)用Matlab 軟件編制的程序,可以很直接的得到在給定輸入位置或運(yùn)動(dòng)條件下機(jī)構(gòu)正解的數(shù)值解。本文中對(duì)三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的分析方法,對(duì)于其它類型的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的正解及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析也都提供了很好的思路,為這類機(jī)構(gòu)在試驗(yàn)應(yīng)用中的設(shè)計(jì)工作提供了依據(jù),為三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)更廣泛的在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。 在理論分析的基礎(chǔ)上,本文對(duì)用于三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)和研究的試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì),從試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)和控制硬件、控制軟件等各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了多種三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)在該試驗(yàn)臺(tái)上的拼接,并能通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)該試驗(yàn)臺(tái)上所拼接的各種機(jī)構(gòu)的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的控制,為深入進(jìn)行三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究提供了很好的平臺(tái)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TH112.1
【圖文】：

置正解方程機(jī)構(gòu)的上平臺(tái)上的三個(gè)支撐點(diǎn)為等邊三角形動(dòng)副形成的支點(diǎn)也組成一個(gè)正三角形，設(shè)其接固定下平臺(tái)和運(yùn)動(dòng)上平臺(tái)的三個(gè)分支。定坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)，OA1為固定坐標(biāo)系 X 法則垂直于固定下平臺(tái)平面向上，建立固形 p1p2p3的外接圓的圓心 p 作為運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系 軸，其 y 軸平行于 p2p3，由右手法則，z 軸－xyz。坐標(biāo)系建立的具體情況見(jiàn)圖 2-1。

3 三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置正解，是進(jìn)行這一類機(jī)構(gòu)的研究中，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究是一個(gè)很析都需要從運(yùn)動(dòng)學(xué)研究入手，如機(jī)構(gòu)的特殊、機(jī)構(gòu)末端件的靈活性、各向同性及可操作種類型的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置正解的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)學(xué)性能，推導(dǎo)出了該類型機(jī)構(gòu)的一階運(yùn)與并聯(lián)機(jī)構(gòu)的尺寸和形位參數(shù)有關(guān)而與運(yùn)動(dòng)個(gè)參數(shù)，通過(guò)一階運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)的建立，使間呈顯式表達(dá)式關(guān)系，使得該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分S 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析速度的求解

4 正解問(wèn)題的數(shù)值解法由前文對(duì) 3-RPS 以及 3-RRR 兩種三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置正解問(wèn)題的分析可看由于三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性決定了其位置正解的數(shù)學(xué)模型是復(fù)雜的非方程組，難于用一般的方法求解。而通過(guò)第 3 章對(duì)這兩種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析可以看三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置正解是進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)，在位置正解的基才能進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。因此，有必要對(duì)這兩種機(jī)構(gòu)的位置正解的數(shù)學(xué)模型進(jìn)法研究。對(duì)于復(fù)雜的非線性方程組的求解，目前一般采用數(shù)值的方法，即通過(guò)一定的算利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行方程組的求解，得到方程組的數(shù)值解。如果采用直接消元法，即消成一個(gè)變量的單個(gè)方程，還會(huì)出現(xiàn)大量增根及數(shù)值不穩(wěn)定型，因此不考慮采用法求解。數(shù)值解法的基本過(guò)程如下圖所示：

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 黃朋濤;平面三自由度柔順微定位平臺(tái)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)研究[D];山東理工大學(xué);2012年

2 湯春;風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的構(gòu)型優(yōu)化和控制研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2011年

3 李士佩;五自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的構(gòu)型及控制研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2012年

4 潘璇;三自由度汽車運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究[D];西南交通大學(xué);2013年

5 陳家釗;視覺(jué)無(wú)鉛錫膏印刷設(shè)備印刷精度與標(biāo)定研究[D];華南理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2771690