少自由度并聯(lián)機構(gòu)除了具有一般6自由度并聯(lián)機構(gòu)的優(yōu)點外,還具有結(jié)構(gòu)簡單、加工制造和控制成本較低的特點。因此,少自由度并聯(lián)機構(gòu)已成為近十年來國際機構(gòu)學和機器人領(lǐng)域研究的熱點之一。對于一般并聯(lián)機構(gòu),其缺點之一就是運動學耦合性強,使得機構(gòu)在控制和軌跡規(guī)劃等方面較為困難,這也是雖然已設(shè)計出許多新型并聯(lián)機構(gòu),但真正得到實際應用不多的因素之一。所以如何設(shè)計出解耦、無耦合、甚至完全各向同性的并聯(lián)機構(gòu)已成為目前諸多學者研究的課題。本文的主要工作是研究少自由度無奇異完全各向同性并聯(lián)機構(gòu)的型綜合問題。主要研究工作包括以下幾個方面：根據(jù)螺旋理論給出并聯(lián)機構(gòu)輸入-輸出速度關(guān)系的表達式,提出了無奇異完全各向同性并聯(lián)機構(gòu)型綜合的基本理論框架,為后面的機構(gòu)型綜合奠定了理論基礎(chǔ)。基于互易螺旋理論提出了少自由度無奇異完全各向同性并聯(lián)機構(gòu)型綜合的系統(tǒng)方法,并利用該方法對無奇異完全各向同性空間移動并聯(lián)機構(gòu)、2T1R型空間并聯(lián)機構(gòu)和2T1R型平面并聯(lián)機構(gòu)進行系統(tǒng)型綜合,并得到多種新型機構(gòu)。型綜合的基本過程為：首先根據(jù)完全各向同性并聯(lián)機構(gòu)正、逆雅可比矩陣均為常對角陣的特點,求出機構(gòu)各分支的驅(qū)動螺旋和主動螺旋的類型；再利用驅(qū)動螺旋... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 概述
    1.2 并聯(lián)機構(gòu)的特點和分類
        1.2.1 并聯(lián)機構(gòu)的特點
        1.2.2 并聯(lián)機構(gòu)的分類
    1.3 并聯(lián)機構(gòu)的應用
        1.3.1 運動模擬器
        1.3.2 并聯(lián)機床
        1.3.3 微操作機器人
        1.3.4 機器人力傳感器
    1.4 并聯(lián)機構(gòu)型綜合方法的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 基于自由度計算公式的列舉法
        1.4.2 基于給定末端運動的型綜合法
        1.4.3 基于位移李群理論綜合法
        1.4.4 基于螺旋理論的型綜合法
    1.5 完全各向同性并聯(lián)機構(gòu)的研究現(xiàn)狀
    1.6 并聯(lián)機構(gòu)的其他相關(guān)理論研究現(xiàn)狀
        1.6.1 運動學分析
        1.6.2 性能分析
    1.7 論文選題意義和研究內(nèi)容
2 無奇異完全各向同性并聯(lián)機構(gòu)型綜合基本理論
    2.1 概述
    2.2 螺旋理論
        2.2.1 螺旋
        2.2.2 互易螺旋
        2.2.3 驅(qū)動螺旋
        2.2.4 螺旋的相關(guān)性
    2.3 機構(gòu)運動輸入-輸出關(guān)系的表示
    2.4 完全各向同性并聯(lián)機構(gòu)型綜合的基本原理
    2.5 本章小結(jié)
3 無奇異完全各向同性移動并聯(lián)機構(gòu)型綜合
    3.1 概述
    3.2 并聯(lián)機構(gòu)運動輸入-輸出關(guān)系的表示
    3.3 完全各向同性機構(gòu)支路的型綜合
        3.3.1 第一條支路的型綜合
        3.3.2 第二條支路的型綜合
        3.3.3 第三條支路的型綜合
    3.4 無奇異完全各向同性純移動并聯(lián)機構(gòu)的型綜合
    3.5 本章小結(jié)
4 無奇異完全各向同性2T1R型空間并聯(lián)機構(gòu)型綜合
    4.1 概述
    4.2 2T1R型空間并聯(lián)機構(gòu)運動輸入-輸出關(guān)系的表示
    4.3 完全各向同性2T1R型空間并聯(lián)機構(gòu)分支運動鏈的型綜合
        4.3.1 第一條分支運動鏈的型綜合
        4.3.2 第二條分支運動鏈型綜合
        4.3.3 第三條分支運動鏈的型綜合
    4.4 完全各向同性2T1R型并聯(lián)機構(gòu)的型綜合
    4.5 本章小結(jié)
5 無奇異完全各向同性2T1R型平面并聯(lián)機構(gòu)型綜合
    5.1 概述
    5.2 2T1R型平面并聯(lián)機構(gòu)運動輸入-輸出關(guān)系的表示
    5.3 完全各向同性2T1R型平面并聯(lián)機構(gòu)分支運動鏈的型綜合
        5.3.1 第一條分支運動鏈的型綜合
        5.3.2 第二條分支運動鏈型綜合
        5.3.3 第三條分支運動鏈的型綜合
    5.4 全各向同性2T1R型完并聯(lián)機構(gòu)的型綜合
    5.5 本章小結(jié)
6 無奇異完全各向同性2T2R型并聯(lián)機構(gòu)型綜合
    6.1 概述
    6.2 2T2R型并聯(lián)機構(gòu)運動輸入-輸出關(guān)系的表示
    6.3 全各向同性2T2R型混聯(lián)機構(gòu)的型綜合
        6.3.1 混聯(lián)機構(gòu)的概念
        6.3.2 完全各向同性2T2R型混聯(lián)機構(gòu)型綜合
    6.4 混聯(lián)機構(gòu)動平臺上任意點的位置分析
    6.5 第四條分支運動鏈的型綜合
    6.6 無耦合2T2R型并聯(lián)機構(gòu)型綜合
    6.7 完全各向同性2T2R型并聯(lián)機構(gòu)型綜合
    6.8 本章小結(jié)
7 基于線性變換理論的完全各向同性2T1R型空間并聯(lián)機構(gòu)型綜合
    7.1 概述
    7.2 并聯(lián)機構(gòu)雅可比矩陣和各向同性描述
        7.2.1 機構(gòu)雅可比矩陣
        7.2.2 機構(gòu)的各向同性
    7.3 線性變換理論
    7.4 基于線性變換理論的并聯(lián)機構(gòu)分支運動鏈型綜合
        7.4.1 分支運動鏈的構(gòu)造原則
        7.4.2 分支運動鏈的型綜合
    7.5 無耦合并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)綜合
    7.6 完全各向同性并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)綜合
    7.7 兩種綜合方法的比較
    7.8 本章小結(jié)
8 3-CRP移動并聯(lián)機構(gòu)的設(shè)計和分析
    8.1 概述
    8.2 基于螺旋理論的機構(gòu)自由度分析和主動副選取
        8.2.1 機構(gòu)自由度分析
        8.2.2 機構(gòu)主動副的選取
    8.3 以轉(zhuǎn)動輸入為主驅(qū)動時的機構(gòu)運動學及性能分析
        8.3.1 機構(gòu)位置正解
        8.3.2 機構(gòu)位置逆解
        8.3.3 機構(gòu)速度分析
        8.3.4 機構(gòu)加速度分析
        8.3.5 機構(gòu)奇異性分析及奇異位形避免
        8.3.6 機構(gòu)工作空間分析
        8.3.7 機構(gòu)靈巧性分析
    8.4 線性移動作為主驅(qū)動時的機構(gòu)運動分析
        8.4.1 機構(gòu)運動學正解和逆解
        8.4.2 機構(gòu)的速度和加速度分析
        8.4.3 機構(gòu)奇異性、靈巧性和工作空間分析
    8.5 機構(gòu)應用實例
    8.6 本章小結(jié)
9 全文工作總結(jié)
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果



本文編號：3234572