3-PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)分析
本文關(guān)鍵詞:3-PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:作為空間三自由度并聯(lián)機(jī)器人的典型代表,3-PRS并聯(lián)機(jī)器人的末端執(zhí)行器可以實(shí)現(xiàn)繞x軸和y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)以及沿z軸的移動(dòng)的混合運(yùn)動(dòng)。并且其支鏈數(shù)目少,,結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng),易于控制,已經(jīng)成為機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本論文圍繞3-PRS并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、位置的正逆解、工作空間等問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究,為使其能夠在工業(yè)上得到更普遍的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。 首先,介紹了六自由度的并聯(lián)機(jī)器人和三自由度的并聯(lián)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀,詳細(xì)闡述了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究方法和研究成果。 其次,對(duì)本文設(shè)計(jì)的3-PRS并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行了機(jī)構(gòu)說(shuō)明,對(duì)其位置的正逆解進(jìn)行了求解,運(yùn)用螺旋理論對(duì)其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)進(jìn)行了全面的分析。 然后,以逆運(yùn)動(dòng)學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合3-PRS并聯(lián)機(jī)器人自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),給出了其工作空間的定義,采用工作空間邊界點(diǎn)搜索算法搜索出并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間,分析了并聯(lián)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)工作空間的影響,從而為3-PRS并聯(lián)機(jī)器人的優(yōu)化設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。 最后,基于Solidworks三維建模軟件,建立了3-PRS并聯(lián)機(jī)器人的模型,導(dǎo)入到ADAMS中,對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的仿真分析,為以后的動(dòng)力學(xué)研究以及3-PRS并聯(lián)機(jī)器人的控制研究提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:3-PRS并聯(lián)機(jī)器人 螺旋理論 運(yùn)動(dòng)學(xué) 工作空間 ADAMS
【學(xué)位授予單位】:河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TH112;TP242
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-21
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 并聯(lián)機(jī)器人的應(yīng)用與發(fā)展11-15
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究狀況15-19
- 1.3.1 位置的正反解分析15-17
- 1.3.2 速度和加速度分析17
- 1.3.3 工作空間分析17-19
- 1.4 本文研究的主要內(nèi)容19-21
- 第2章 3-PRS 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置正解與逆解21-32
- 2.1 引言21
- 2.2 3-PRS 并聯(lián)機(jī)構(gòu)描述及坐標(biāo)系的建立21-23
- 2.3 動(dòng)平臺(tái)姿態(tài)的描述及機(jī)構(gòu)的約束方程23-24
- 2.4 位置逆解模型24
- 2.5 位置正解模型24-29
- 2.6 算例29-31
- 2.7 本章小結(jié)31-32
- 第3章 3-PRS 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分析32-40
- 3.1 引言32
- 3.2 螺旋理論基礎(chǔ)32-34
- 3.2.1 運(yùn)動(dòng)螺旋和力螺旋的互逆32-34
- 3.2.2 螺旋的線性相關(guān)性34
- 3.3 3-PRS 并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分析34-38
- 3.4 算例38-40
- 第4章 3-PRS 并聯(lián)機(jī)器人的工作空間分析40-51
- 4.1 引言40
- 4.2 工作空間的定義40-41
- 4.3 并聯(lián)機(jī)器人工作空間的影響因素41-43
- 4.3.1 驅(qū)動(dòng)滑塊的運(yùn)動(dòng)范圍對(duì)工作空間的約束41
- 4.3.2 球面副轉(zhuǎn)角范圍對(duì)工作空間的約束41-42
- 4.3.3 連桿的干涉對(duì)工作空間的約束42-43
- 4.4 3-PRS 并聯(lián)機(jī)器人的工作空間的確定方法43-44
- 4.5 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)工作空間三維圖的繪制44-45
- 4.6 具體算例分析45-47
- 4.7 機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)工作空間的影響47-50
- 4.8 本章小結(jié)50-51
- 第5章 3-PRS 并聯(lián)機(jī)器人虛擬樣機(jī)的仿真分析51-59
- 5.1 引言51
- 5.2 3-PRS 并聯(lián)機(jī)器人模型的建立51-52
- 5.2.1 Solidworks 軟件概述51
- 5.2.2 Solidworks 中模型的建立51-52
- 5.3 ADAMS 中仿真模型的建立52-55
- 5.3.1 ADAMS 軟件概述52-53
- 5.3.2 ADAMS 仿真模型的轉(zhuǎn)換53-54
- 5.3.3 工作環(huán)境的設(shè)置54
- 5.3.4 定義構(gòu)件材料54-55
- 5.3.5 定義運(yùn)動(dòng)副55
- 5.4 3-PRS 并聯(lián)機(jī)器人仿真分析55-58
- 5.4.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真55-56
- 5.4.2 動(dòng)力學(xué)仿真56-58
- 5.5 本章小結(jié)58-59
- 第6章 研究工作總結(jié)與展望59-61
- 6.1 主要研究成果59
- 6.2 展望59-61
- 參考文獻(xiàn)61-65
- 附錄65-69
- 致謝69-70
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況70
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