針對(duì)傳統(tǒng)平面定位平臺(tái)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)法預(yù)先了解輸入輸出位移映射矩陣的問(wèn)題,基于固體各向同性材料懲罰法,采用遺傳算法優(yōu)化得到具有最大運(yùn)動(dòng)空間時(shí)的平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)雅克比矩陣作為平面定位平臺(tái)輸入輸出期望位移映射矩陣,在相同輸入條件下,建立以機(jī)構(gòu)實(shí)際運(yùn)動(dòng)與期望運(yùn)動(dòng)間誤差最小為目標(biāo)函數(shù)和以機(jī)構(gòu)體積為約束函數(shù)的平面定位平臺(tái)拓?fù)鋬?yōu)化模型并求解。通過(guò)3D打印方式得到實(shí)驗(yàn)樣品,實(shí)驗(yàn)與仿真分析表明:采用運(yùn)動(dòng)誤差約束的平面定位平臺(tái)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法,在一定偏差范圍能夠得到輸入輸出位移映射矩陣與給定期望映射矩陣相一致的平面定位平臺(tái),表明該方法對(duì)平面定位平臺(tái)設(shè)計(jì)具備有效性,為其后續(xù)研究提供基礎(chǔ)。 

【文章來(lái)源】：組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2020,(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)示意圖

由于在最優(yōu)并聯(lián)機(jī)構(gòu)參數(shù)下映射矩陣中映射于Z軸旋轉(zhuǎn)分量元素過(guò)大,會(huì)使得優(yōu)化過(guò)程中無(wú)法得到滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的平面定位平臺(tái),參照文獻(xiàn)[15]中映射矩陣,取Jc中Z軸旋轉(zhuǎn)映射分量的1/100,其余分量不變,作為優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中期望輸入輸出映射矩陣J*。根據(jù)遺傳算法得到的并聯(lián)機(jī)構(gòu)最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù),設(shè)定如圖 3所示的平面定位平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)區(qū)域,其中,ai(i=1,2,3)為驅(qū)動(dòng)輸入點(diǎn),在3個(gè)驅(qū)動(dòng)輸入點(diǎn)分別作用大小為300N的力,o為平面定位平臺(tái)動(dòng)平臺(tái)中心點(diǎn),三角形區(qū)域?yàn)槠矫娑ㄎ黄脚_(tái)動(dòng)平臺(tái),取模型優(yōu)化材料為可打印PLA,其楊氏模量E=3500MPa,泊松比μ=0.27,密度ρ=1250kg/m3。

拓?fù)鋬?yōu)化過(guò)程中,目標(biāo)函數(shù)迭代曲線(xiàn)如圖 5所示,由圖可知,目標(biāo)函數(shù)最終收斂于0.09,其平面定位平臺(tái)實(shí)際映射矩陣與期望映射矩陣間各元素平方和最大誤差為1.23%,兩者基本一致。圖5 目標(biāo)函數(shù)迭代曲線(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2960355