本文關(guān)鍵詞：3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在國(guó)家自然科學(xué)基金的資助下，本文系統(tǒng)研究了對(duì)一種3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置反解、工作空間分析、機(jī)構(gòu)奇異位形、傳動(dòng)性能以及機(jī)構(gòu)的剛體逆動(dòng)力學(xué)建模等問(wèn)題，本文的主要研究?jī)?nèi)容有： 首先，系統(tǒng)研究了3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置反解問(wèn)題和工作空間分析。借助幾何法得到了機(jī)構(gòu)的位置反解的解析解，，給定機(jī)構(gòu)的尺度參數(shù)，可以直接獲得機(jī)構(gòu)唯一的反解位形，極大地提高了位置求解速度和效率，對(duì)機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)在線(xiàn)控制具有重要意義。在位置反解的基礎(chǔ)上，利用網(wǎng)絡(luò)法對(duì)機(jī)構(gòu)的工作空間進(jìn)行了分析，得到了機(jī)構(gòu)位置工作空間和姿態(tài)工作空間與機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，為后續(xù)的工作空間綜合奠定了基礎(chǔ)。 其次，對(duì)3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異位形進(jìn)行了分析研究。應(yīng)用螺旋理論，求解出3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)雅可比矩陣、約束雅可比矩陣以及全雅可比矩陣，通過(guò)對(duì)雅可比矩陣的特性值的分析對(duì)機(jī)構(gòu)的奇異位形進(jìn)行了分析，獲得了在給定工作空間內(nèi)，機(jī)構(gòu)的奇異位形的分布規(guī)律。 再次，通過(guò)定義機(jī)構(gòu)支鏈的輸入與輸出的力/力矩傳動(dòng)效率系數(shù)對(duì)3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)性能進(jìn)行了分析。針對(duì)目前基于雅可比矩陣而獲得的機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能指標(biāo)所存在的量綱不一致問(wèn)題，借助機(jī)構(gòu)的壓力角這一概念，構(gòu)建了機(jī)構(gòu)支鏈的輸入與輸出的力/力矩傳動(dòng)效率系數(shù)，對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)傳動(dòng)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)與分析。該評(píng)價(jià)指標(biāo)不涉及機(jī)構(gòu)的自由度性質(zhì)以及雅可比的量綱問(wèn)題，可應(yīng)用于任何自由度形式的少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，為后續(xù)的機(jī)構(gòu)構(gòu)型選型以及運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化提供了依據(jù)。最后，根據(jù)支鏈的結(jié)構(gòu)特征，推導(dǎo)出3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)封閉形式的速度和加速度公式。 在此基礎(chǔ)上應(yīng)用虛功原理方法，建立了3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)反解方程，對(duì)3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)逆動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。
【關(guān)鍵詞】：3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu) 位置反解 奇異位形 傳動(dòng)性能 動(dòng)力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TH112
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 課題研究背景和意義10
• 1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的起源與發(fā)展10-13
• 1.2.2 少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展13-14
• 1.2.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀14-16
• 1.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)理論研究現(xiàn)狀16-20
• 1.3.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置分析研究16-17
• 1.3.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間研究17
• 1.3.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異位形研究17-18
• 1.3.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能研究18-19
• 1.3.5 并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究19-20
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第二章 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置反解及工作空間分析22-35
• 2.1 引言22
• 2.2 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)反解分析22-27
• 2.2.1 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介與坐標(biāo)建立22-23
• 2.2.2 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置反解23-25
• 2.2.3 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置反解算例驗(yàn)證25-27
• 2.3 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間的計(jì)算機(jī)仿真27-34
• 2.3.1 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)及搜索空間28
• 2.3.2 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間仿真程序的編制28-29
• 2.3.3 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間的計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果29-34
• 2.4 小結(jié)34-35
• 第三章 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異位形分析35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)雅可比矩陣求解35-38
• 3.2.1 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)約束雅可比矩陣36-37
• 3.2.2 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)雅可比矩陣37-38
• 3.2.3 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)全雅可比矩陣38
• 3.3 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)速度分析38-39
• 3.4 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異位形判定39-40
• 3.4.1 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)約束奇異39
• 3.4.2 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)奇異39-40
• 3.4.3 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)邊界奇異40
• 3.5 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異位形仿真40-44
• 3.5.1 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間仿真程序的編制41-42
• 3.5.2 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)奇異42
• 3.5.3 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)邊界奇異42-44
• 3.6 小結(jié)44-45
• 第四章 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能分析45-53
• 4.1 引言45
• 4.2 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)單支鏈輸出傳動(dòng)效率系數(shù)45-46
• 4.3 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)單支鏈輸入傳動(dòng)效率系數(shù)46-47
• 4.4 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能仿真47-52
• 4.4.1 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)單支鏈輸出傳動(dòng)性能系數(shù)仿真圖48-50
• 4.4.2 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)單支鏈輸入傳動(dòng)性能系數(shù)仿真圖50-52
• 4.5 小結(jié)52-53
• 第五章 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析53-61
• 5.1 引言53
• 5.2 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)速度分析53-56
• 5.3 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)加速度分析56-58
• 5.4 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析58-60
• 5.4.1 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)的外力螺旋58-59
• 5.4.3 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)桿件外力螺旋59
• 5.4.4 3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)整個(gè)系統(tǒng)功率59-60
• 5.5 小結(jié)60-61
• 第六章 結(jié)論與展望61-63
• 6.1 結(jié)論61
• 6.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明68-69
• 致謝69-70

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：3-RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：334093