隨著空間并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)理論、技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展,空間少自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)的六自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)相比,具有結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)、制造和控制成本都相對較低的特點(diǎn),從而成為機(jī)器人領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。到目前為止,2、3自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的研究已基本成熟,而對于4、5自由度結(jié)構(gòu)對稱的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的研究仍處于起步階段,還沒有完善的適用于該類機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析理論被提出,限制了該類機(jī)構(gòu)在實(shí)際中的應(yīng)用。本文以黃真教授提出的能夠?qū)崿F(xiàn)空間三維轉(zhuǎn)動和沿Z軸移動4個自由度的4-RPTR并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)為研究對象,對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)進(jìn)行分析。論文首先分析了該機(jī)構(gòu)的自由度和輸入的合理性,針對機(jī)構(gòu)的幾何特點(diǎn),建立了機(jī)構(gòu)的約束方程,運(yùn)用連續(xù)法對該機(jī)構(gòu)的位置進(jìn)行了求解,并進(jìn)行了數(shù)值驗(yàn)證。運(yùn)用虛擬機(jī)構(gòu)法建立了機(jī)構(gòu)的雅克比矩陣,并以此建立了機(jī)構(gòu)的速度方程,繪制了在動平臺勻速運(yùn)動的情況下,機(jī)構(gòu)的輸入速度的變化規(guī)律曲線�；贛ATLAB軟件,借助機(jī)構(gòu)的位置反解方程,利用計(jì)算機(jī)搜索法研究了機(jī)構(gòu)在特定尺寸下的可達(dá)工作空間。又根據(jù)機(jī)構(gòu)的雅克比矩陣,對機(jī)構(gòu)的奇異位形進(jìn)行了分析。最后以SolidWorks為平臺,對機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)仿真。 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

并聯(lián)娛樂裝置

第 1 章 緒論1.1 并聯(lián)機(jī)器人的起源并聯(lián)機(jī)構(gòu)英文名為 Parallel Mechanism，簡稱 PM，可以定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨(dú)立的運(yùn)動鏈相連接，機(jī)構(gòu)具有兩個或兩個以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)，它的出現(xiàn)可以回溯至 20 世紀(jì)30 年代。1931 年，Gwinnett[1]在其專利中提出了一種基于球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的娛樂裝置，如圖 1-1 所示；1940 年，Pollard[2]在其專利中提出了一種空間

圖 1-3 Gough 并聯(lián)機(jī)構(gòu)圖 圖 1-4 Stewart 并聯(lián)機(jī)構(gòu)Fig.1-3 Gough PM Fig.1-4 Stewart PM2 并聯(lián)機(jī)器人的應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性技術(shù)，它涉及到力學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)設(shè)計(jì)、氣動液壓技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等學(xué)，是一門新型的綜合性技術(shù)。串聯(lián)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展已經(jīng)比較成熟，其特點(diǎn)是操作靈活、工大、響應(yīng)速度快，但同時也存在著承載能力差、剛度低、累計(jì)誤差點(diǎn)；1965 年，Stewart 提出一種新型的 6 自由度的空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)，了眾多研究者的興趣。其剛度大、運(yùn)動慣性小、精度高、承載能力構(gòu)緊湊，盡管它的工作空間和靈活性受到一定限制，但與串聯(lián)機(jī)器在結(jié)構(gòu)上和性能上形成互補(bǔ)關(guān)系，可完成串聯(lián)機(jī)器人難以完成的任而擴(kuò)大了機(jī)器人的應(yīng)用范圍。它有很多串聯(lián)機(jī)器人無法替代的優(yōu)點(diǎn)多科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。并聯(lián)機(jī)構(gòu)具備這些優(yōu)越性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型并聯(lián)機(jī)床作業(yè)空間與奇異性分析[J]. 唐曉強(qiáng),汪勁松,段廣洪,朱煜.  中國機(jī)械工程. 2002(10)
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[3]一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)最大內(nèi)切工作空間的幾何求解[J]. 張立杰,劉辛軍.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2002(01)
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博士論文
[1]兩自由度并聯(lián)機(jī)器人的性能分析及尺寸優(yōu)化[D]. 張立杰.燕山大學(xué) 2006
[2]幾類空間并聯(lián)機(jī)器人的奇異研究[D]. 李艷文.燕山大學(xué) 2005
[3]幾種空間少自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)分析與綜合的理論研究[D]. 李仕華.燕山大學(xué) 2004
[4]對稱少自由度并聯(lián)機(jī)器人型綜合理論及新機(jī)型綜合[D]. 李秦川.燕山大學(xué) 2003

碩士論文
[1]一種新型4-RPTR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析及仿真研究[D]. 李永泉.燕山大學(xué) 2005



本文編號：3265829