本文關(guān)鍵詞：混合驅(qū)動3-RRR平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：混合驅(qū)動機(jī)構(gòu)兼有傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)和伺服機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，在理論上解決了柔性化、高效率和高承載等方面的困難問題，成為現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)設(shè)計與研究的一個新領(lǐng)域�；旌向�(qū)動平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)是本文的研究重點(diǎn)。從機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)上分析，該類型機(jī)構(gòu)結(jié)合了串聯(lián)機(jī)構(gòu)和并聯(lián)機(jī)構(gòu)的共同優(yōu)點(diǎn)�；炻�(lián)機(jī)構(gòu)在某種程度上也可作為一種可重構(gòu)機(jī)構(gòu)，為混聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究提供了一種新的方向�；炻�(lián)機(jī)構(gòu)的研究為新機(jī)構(gòu)的探索和由平面向空間的轉(zhuǎn)換奠定基礎(chǔ)。本文以混合驅(qū)動3-RRR平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對象，主要對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)型分析，運(yùn)動學(xué)分析、動力學(xué)分析、參數(shù)化建模和運(yùn)動仿真分析。 運(yùn)用Assur桿組法和圖論法對平面三自由度機(jī)構(gòu)的構(gòu)型進(jìn)行分析，結(jié)合構(gòu)件的分類、構(gòu)件的組合、機(jī)構(gòu)的同構(gòu)等理論，得出本文研究的3-RRR平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)。基于機(jī)構(gòu)的可裝配性原理和可動性準(zhǔn)則，對3-RRR平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)中曲柄的存在情況進(jìn)行了具體的分類�？偨Y(jié)出曲柄條件與桿長關(guān)系表，該表能迅速從機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的桿長關(guān)系算出機(jī)構(gòu)中曲柄的存在情況和具體數(shù)目。 詳細(xì)探討了混沌粒子群算法和標(biāo)準(zhǔn)粒子群的區(qū)別和聯(lián)系。通過具體的算例驗證了這兩種算法在優(yōu)化上的特點(diǎn)。用混沌粒子群算法對位置正解進(jìn)行求解。將正解求得的結(jié)果，代入約束方程組中，得出的逆解結(jié)果與正解提供的條件相一致。通過對逆解的求解，驗證了正解所用方法的準(zhǔn)確性。通過求解機(jī)構(gòu)的Jacobian矩陣，具體分析了機(jī)構(gòu)的奇異性。用圖解法闡述了機(jī)構(gòu)存在奇異的情況，提出避免機(jī)構(gòu)正向奇異的條件。應(yīng)用Matlab軟件分析了機(jī)構(gòu)的工作空間，在相同的桿長和不同的初始轉(zhuǎn)角情況下，動平臺的運(yùn)動軌跡是大小和方位不同的橢圓。在相同的轉(zhuǎn)角，不同的桿長取值范圍，可得到類似于心形的動平臺軌跡。 通過質(zhì)點(diǎn)系和剛體的凱恩方程，推導(dǎo)出了整個機(jī)構(gòu)的凱恩動力學(xué)方程。分析了機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中主動力和慣性力在廣義坐標(biāo)下的廣義主動力和廣義慣性力。用凱恩方程法建立混聯(lián)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)方程，得到二階非線性強(qiáng)耦合的微分方程組。 文中闡述了Pro/E從參數(shù)建模，，裝配到導(dǎo)入ADAMS軟件進(jìn)行運(yùn)動仿真的全過程。通過給主動件添加常速驅(qū)動和混合驅(qū)動，對機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)進(jìn)行仿真模擬。測量出在上述兩種不同驅(qū)動下動平臺的位移、速度、加速度和受力曲線圖。通過具體的坐標(biāo)值驗證了混聯(lián)機(jī)構(gòu)理論設(shè)計和實(shí)驗仿真中得出數(shù)據(jù)的一致性。通過動平臺質(zhì)心點(diǎn)的速度和加速度曲線，反解求出驅(qū)動構(gòu)件的速度和加速度值，分析了驅(qū)動構(gòu)件的速度和加速度。
【關(guān)鍵詞】：混合驅(qū)動 混聯(lián)機(jī)構(gòu) 可動性 運(yùn)動學(xué) 動力學(xué) 仿真
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 混合驅(qū)動機(jī)構(gòu)12-13
• 1.2.2 串、并聯(lián)機(jī)構(gòu)13-15
• 1.3 混聯(lián)機(jī)構(gòu)15-18
• 1.4 研究目的和主要研究內(nèi)容18-19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 2 混合驅(qū)動 3-RRR 平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型研究20-34
• 2.1 引言20
• 2.2 混聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計20-21
• 2.2.1 3-RRR 平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)的描述20-21
• 2.2.2 3-RRR 平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析21
• 2.3 機(jī)構(gòu)的裝配性21
• 2.4 混聯(lián)機(jī)構(gòu)的裝配性21-31
• 2.4.1 l_1 ，l'_1 和l''_1 為曲柄21-27
• 2.4.2 l_2 ，l'_2 和l''_2 為曲柄27-28
• 2.4.3 l_3 為曲柄28-31
• 2.5 實(shí)例分析31-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 3 混合驅(qū)動 3-RRR 平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)研究34-49
• 3.1 引言34
• 3.2 粒子群算法的研究34-38
• 3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法34-36
• 3.2.2 混沌粒子群算法36-37
• 3.2.3 算法測試37-38
• 3.3 混聯(lián)機(jī)構(gòu)的 CPSO 位置正解研究38-41
• 3.3.1 混聯(lián)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系和約束方程的建立38-40
• 3.3.2 混聯(lián)機(jī)構(gòu)基于 CPSO 實(shí)例計算40-41
• 3.4 混聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)逆解研究41-42
• 3.5 混聯(lián)機(jī)構(gòu)的奇異性研究42-45
• 3.5.1 奇異位形的分類42-43
• 3.5.2 3-RRR 平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)的奇異性分析43-45
• 3.5.3 避免混聯(lián)機(jī)構(gòu)正向奇異性的條件45
• 3.6 混聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間研究45-48
• 3.7 本章小結(jié)48-49
• 4 混合驅(qū)動 3-RRR 平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)研究49-59
• 4.1 引言49
• 4.2 凱恩方程法建立動力學(xué)方程49-53
• 4.2.1 凱恩法建立質(zhì)點(diǎn)系的動力學(xué)方程49-51
• 4.2.2 凱恩法建立剛體的動力學(xué)方程51-53
• 4.3 凱恩法建立 3-RRR 平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)方程53-58
• 4.3.1 系統(tǒng)廣義坐標(biāo)系的建立53-54
• 4.3.2 建立混聯(lián)機(jī)構(gòu)的凱恩動力學(xué)方程54-55
• 4.3.3 3-RRR 混聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析55-57
• 4.3.4 混聯(lián)機(jī)構(gòu)的廣義主動力和廣義慣性力分析57-58
• 4.3.5 凱恩方程的確定58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 5 混合驅(qū)動 3-RRR 平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)的參數(shù)建模和仿真研究59-78
• 5.1 引言59
• 5.2 參數(shù)建模59-61
• 5.2.1 混聯(lián)機(jī)構(gòu)的零件參數(shù)建模59-60
• 5.2.2 混聯(lián)機(jī)構(gòu)的虛擬裝配60-61
• 5.3 建立 Pro/E 與 ADAMS 之間的無縫連接61-63
• 5.4 關(guān)于虛擬樣機(jī)技術(shù)簡介63-65
• 5.4.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)的定義和特點(diǎn)63-64
• 5.4.2 關(guān)于虛擬樣機(jī)的 ADAMS 軟件64-65
• 5.5 3-RRR 平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真65-77
• 5.5.1 基于 Pro/E 的混聯(lián)機(jī)構(gòu)軌跡運(yùn)動仿真65-66
• 5.5.2 基于 ADAMS 軟件的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真與實(shí)例驗證66-74
• 5.5.3 速度和加速度分析74-77
• 5.6 本章小結(jié)77-78
• 6 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 總結(jié)78-79
• 6.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果85-86
• 致謝86-87

【參考文獻(xiàn)】

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7 葉勇;;一種2PUU+2PUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置與工作空間分析[J];機(jī)械傳動;2011年05期

8 沈強(qiáng);王峻峰;史鐵林;;一種三自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)復(fù)位精度的研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2012年03期

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  本文關(guān)鍵詞：混合驅(qū)動3-RRR平面混聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：290125