2-PRS/2-UPS四自由度并聯(lián)工作臺工作精度研究
發(fā)布時間:2021-09-29 07:11
自從斯圖爾特機構出現(xiàn)以后,并聯(lián)機構在過去幾十年里得到了快速發(fā)展。并聯(lián)機構與傳統(tǒng)的串聯(lián)機構不同,它采用多個并聯(lián)的連桿驅動,這種驅動方式使機構剛度大承載能力強。并聯(lián)機構作為串聯(lián)機構的的一個有力補充,是機構學領域的一個重要分支,但是其在實用階段仍然面臨著不少問題,尤其是精度問題是其生產實用化的最大難題。本文研究的是一種新型的2-PRS/2-UPS四自由度并聯(lián)工作臺,對其進行了結構、位置和性能分析,并在所建立的誤差模型基礎上,對機構的誤差進行了分析,為機構的最終定型設計時參數的選取以及機構誤差補償提供了理論基礎。具體內容和解決的關鍵性問題如下:1)對機構進行了位置分析,利用上下平臺坐標轉換的關系,建立了機構的空間閉環(huán)矢量模型,在該模型的基礎上,推導出了機構的位置反解和正解模型。2)對機構進行了工作空間分析,給出了機構的桿長限制、桿長干涉、轉角限制和滑塊行程限制的條件,并對機構約束的具體情況進行了數值算例。基于機構的運動學正解模型采用求導的方法建立了機構的一階影響系數,并利用所建立的一階影響系數對機構的局部奇異、邊界奇異和構型奇異進行了具體分析,求出了機構特殊形位下的幾種位姿。3)在機構的空間閉...
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
目錄
摘要
Abstract
插圖索引
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景
1.2 課題研究的意義和目的
1.3 課題的國內外研究現(xiàn)狀
1.3.1 并聯(lián)機構的研究現(xiàn)狀
1.3.2 少自由度并聯(lián)機構研究現(xiàn)狀
1.3.3 并聯(lián)機構精度研究現(xiàn)狀
1.4 本課題研究的主要內容
第2章 2-PRS/2-UPS機構的結構和位置分析
2.1 2-PRS/2-UPS并聯(lián)機構的結構
2.1.1 機構的空間布局
2.1.2 并聯(lián)機構的組成元素
2.1.3 機構的自由度分析
2.2 2-PRS/2-UPS機構的位置分析
2.2.1 并聯(lián)機構的位置反解
2.2.2 機構的位置正解
2.3 本章小結
第3章 2-PRS/2-UPS機構的工作空間和奇異性分析
3.1 2-PRS/2-UPS機構的工作空間分析
3.1.1 工作臺連桿長度的限制和干涉
3.1.2 運動副轉角的限制
3.1.3 驅動滑塊行程的約束
3.1.4 機構的尺寸參數
3.1.5 機構約束的數值算例
3.2 2-PRS/2-UPS機構的一階影響系數
3.3 2-PRS/2-UPS機構的特殊形位分析
3.4 本章小結
第4章 2-PRS/2-UPS機構的誤差建模及誤差源分析
4.1 并聯(lián)工作臺的誤差來源
4.2 并聯(lián)機構常用誤差建模方法
4.3 并聯(lián)工作臺誤差建模
4.4 機構誤差源分析
4.4.1 驅動滑塊的輸入誤差
4.4.2 驅動桿以及固定桿桿長誤差
4.4.3 鉸鏈間隙誤差
4.5 本章小結
第5章 2-PRS/2-UPS機構的誤差仿真及補償
5.1 動平臺角度變化以及X軸和Z軸移動對位姿誤差的影響
5.2 機構的誤差隨機模擬
5.3 并聯(lián)機構的誤差補償
5.3.1 機構的參數識別
5.3.2 誤差補償的軟件法
5.3.3 誤差補償的硬件法
5.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]四驅動并聯(lián)工作臺的運動重復性精度驗證[J]. 劉峰,王向軍,吳飛,常錚. 機械設計. 2010(11)
[2]一種并聯(lián)機器人機構的精度分析與機構參數選取[J]. 鄭德星,王琨琦. 機床與液壓. 2010(21)
[3]一種三自由度并聯(lián)機器人運動軌跡精度的可靠性研究[J]. 李兵,張曉瑾,謝里陽,魏玉蘭. 機械制造. 2010(10)
[4]并聯(lián)機構的研究[J]. 朱建國. 科協(xié)論壇(下半月). 2010(09)
[5]三自由度并聯(lián)機器人的精度分析[J]. 梅凡,趙新華. 天津理工大學學報. 2010(04)
[6]新型3自由度并聯(lián)機構運動性能及精度分析[J]. 黃鵬,王立平,關立文,姚蕊. 機械工程學報. 2010(15)
[7]新型6自由度并聯(lián)機器人誤差補償[J]. 盧菊洪,潘芳偉,賀利樂,王朋. 機械設計. 2010(01)
[8]并聯(lián)機器人機構研究現(xiàn)狀分析[J]. 黃昔光,何廣平,譚曉蘭,袁俊杰,崔桂芝. 北方工業(yè)大學學報. 2009(03)
[9]基于自適應遺傳算法的新型6自由度并聯(lián)機器人精度綜合[J]. 潘芳偉. 機械設計. 2009(08)
[10]6-(P-2P-S)并聯(lián)機器人誤差分析及參數優(yōu)化[J]. 張典范,高峰,金振林. 機械設計與研究. 2009(03)
碩士論文
[1]四自由度并聯(lián)工作臺靜動態(tài)特性分析[D]. 余新坤.蘭州理工大學 2012
本文編號:3413283
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
目錄
摘要
Abstract
插圖索引
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景
1.2 課題研究的意義和目的
1.3 課題的國內外研究現(xiàn)狀
1.3.1 并聯(lián)機構的研究現(xiàn)狀
1.3.2 少自由度并聯(lián)機構研究現(xiàn)狀
1.3.3 并聯(lián)機構精度研究現(xiàn)狀
1.4 本課題研究的主要內容
第2章 2-PRS/2-UPS機構的結構和位置分析
2.1 2-PRS/2-UPS并聯(lián)機構的結構
2.1.1 機構的空間布局
2.1.2 并聯(lián)機構的組成元素
2.1.3 機構的自由度分析
2.2 2-PRS/2-UPS機構的位置分析
2.2.1 并聯(lián)機構的位置反解
2.2.2 機構的位置正解
2.3 本章小結
第3章 2-PRS/2-UPS機構的工作空間和奇異性分析
3.1 2-PRS/2-UPS機構的工作空間分析
3.1.1 工作臺連桿長度的限制和干涉
3.1.2 運動副轉角的限制
3.1.3 驅動滑塊行程的約束
3.1.4 機構的尺寸參數
3.1.5 機構約束的數值算例
3.2 2-PRS/2-UPS機構的一階影響系數
3.3 2-PRS/2-UPS機構的特殊形位分析
3.4 本章小結
第4章 2-PRS/2-UPS機構的誤差建模及誤差源分析
4.1 并聯(lián)工作臺的誤差來源
4.2 并聯(lián)機構常用誤差建模方法
4.3 并聯(lián)工作臺誤差建模
4.4 機構誤差源分析
4.4.1 驅動滑塊的輸入誤差
4.4.2 驅動桿以及固定桿桿長誤差
4.4.3 鉸鏈間隙誤差
4.5 本章小結
第5章 2-PRS/2-UPS機構的誤差仿真及補償
5.1 動平臺角度變化以及X軸和Z軸移動對位姿誤差的影響
5.2 機構的誤差隨機模擬
5.3 并聯(lián)機構的誤差補償
5.3.1 機構的參數識別
5.3.2 誤差補償的軟件法
5.3.3 誤差補償的硬件法
5.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]四驅動并聯(lián)工作臺的運動重復性精度驗證[J]. 劉峰,王向軍,吳飛,常錚. 機械設計. 2010(11)
[2]一種并聯(lián)機器人機構的精度分析與機構參數選取[J]. 鄭德星,王琨琦. 機床與液壓. 2010(21)
[3]一種三自由度并聯(lián)機器人運動軌跡精度的可靠性研究[J]. 李兵,張曉瑾,謝里陽,魏玉蘭. 機械制造. 2010(10)
[4]并聯(lián)機構的研究[J]. 朱建國. 科協(xié)論壇(下半月). 2010(09)
[5]三自由度并聯(lián)機器人的精度分析[J]. 梅凡,趙新華. 天津理工大學學報. 2010(04)
[6]新型3自由度并聯(lián)機構運動性能及精度分析[J]. 黃鵬,王立平,關立文,姚蕊. 機械工程學報. 2010(15)
[7]新型6自由度并聯(lián)機器人誤差補償[J]. 盧菊洪,潘芳偉,賀利樂,王朋. 機械設計. 2010(01)
[8]并聯(lián)機器人機構研究現(xiàn)狀分析[J]. 黃昔光,何廣平,譚曉蘭,袁俊杰,崔桂芝. 北方工業(yè)大學學報. 2009(03)
[9]基于自適應遺傳算法的新型6自由度并聯(lián)機器人精度綜合[J]. 潘芳偉. 機械設計. 2009(08)
[10]6-(P-2P-S)并聯(lián)機器人誤差分析及參數優(yōu)化[J]. 張典范,高峰,金振林. 機械設計與研究. 2009(03)
碩士論文
[1]四自由度并聯(lián)工作臺靜動態(tài)特性分析[D]. 余新坤.蘭州理工大學 2012
本文編號:3413283
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