3/3-RRRS并聯(lián)機器人機構(gòu)的研究
發(fā)布時間:2022-11-12 12:00
機構(gòu)學(xué)和運動分析作為機構(gòu)研究的基本內(nèi)容,在機構(gòu)的研發(fā)過程中處于重要的基礎(chǔ)性地位,并為機構(gòu)的應(yīng)用和推廣提供了重要的,必不可少的理論依據(jù)。本文所研究的3/3-RRRS (Revolute-Revolute-Revolute-Spherical)并聯(lián)機構(gòu)是一種新型六自由度(6-DOF)并聯(lián)機構(gòu),文章對該機構(gòu)進行了系統(tǒng)的理論研究。在機構(gòu)學(xué)分析的基礎(chǔ)上,深入研究了該機構(gòu)的運動學(xué)、工作空間、奇異位形等方面,最后對該機構(gòu)進行了運動學(xué)及動力學(xué)仿真。 本文首先通過計算獲得3/3-RRRS并聯(lián)機構(gòu)的自由度數(shù),結(jié)合該機構(gòu)的Pro/E模型及ADAMS模型,對計算結(jié)果進行同步驗證。然后,根據(jù)空間機構(gòu)學(xué)和幾何學(xué)原理建立運動學(xué)位姿正解和逆解的約束方程,正解采用新穎的等效機構(gòu)法,實現(xiàn)對正解計算過程的簡化,并與傳統(tǒng)數(shù)值解法進行比較;在完成兩組運動學(xué)正逆解應(yīng)用舉例的同時,利用MATLAB軟件求出該機構(gòu)位姿逆解的符號解。 在機構(gòu)學(xué)和運動學(xué)位姿正逆解分析的基礎(chǔ)上,分別以給定動平臺姿態(tài)和位置為條件,采用三維邊界搜索的方法求得3/3-RRRS并聯(lián)機構(gòu)的位置工作空間和姿態(tài)工作空間,為該并聯(lián)機構(gòu)提供了一種切實可行的工作空...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 并聯(lián)機構(gòu)的研究背景
1.1.1 并聯(lián)機構(gòu)的定義及特點
1.1.2 并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展及應(yīng)用
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 并聯(lián)機構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究意義
1.4 本文的研究內(nèi)容
第二章 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)分析
2.1 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)建模及自由度分析
2.1.1 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)的基本描述
2.1.2 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)自由度分析
2.1.3 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)自由度驗證
2.2 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)分析基礎(chǔ)
2.3 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)位姿正解
2.3.1 位姿正解的數(shù)值解法
2.3.2 位姿正解的等效機構(gòu)法
2.3.3 位姿正解的數(shù)值舉例
2.3.4 兩種位姿正解求解方法的比較
2.4 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)位姿逆解
2.4.1 位姿逆解的數(shù)值解法
2.4.2 位姿逆解的數(shù)值舉例
2.5 本章小結(jié)
第三章 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)工作空間分析
3.1 工作空間的影響因素
3.1.1 驅(qū)動轉(zhuǎn)角的約束
3.1.2 其它轉(zhuǎn)動副及球鉸的約束
3.1.3 連桿之間的運動干涉
3.2 工作空間的求解方法
3.3 工作空間的求解
3.3.1 求解位置工作空間
3.3.2 求解姿態(tài)工作空間
3.4 本章小結(jié)
第四章 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)奇異位形分析
4.1 雅可比矩陣與機構(gòu)的奇異
4.2 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)雅可比矩陣分析
4.3 奇異位形的求解
4.3.1 求解第一類奇異點
4.3.2 求解第二類奇異點
4.4 本章小節(jié)
第五章 基于ADAMS 的3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)仿真分析
5.1 ADAMS 軟件概述
5.1.1 ADAMS 簡介
5.1.2 ADAMS 建模、仿真的步驟
5.2 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)機械系統(tǒng)建模
5.3 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)仿真
5.3.1 逆運動學(xué)仿真
5.3.2 正運動學(xué)仿真
5.4 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)仿真
5.4.1 只受重力條件下的動力學(xué)仿真
5.4.2 在負載條件下的動力學(xué)仿真
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點
6.3 工作展望
致謝
參考文獻
附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型3/3-RRRS 6自由度并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)及工作空間的研究[J]. 傅蔡安,陳文,周獎清. 機械設(shè)計. 2009(12)
[2]六足并聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)建模與仿真分析[J]. 潘春萍,管欣,盧穎,王勇亮,梁建民,蓋永軍. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2009(21)
[3]并聯(lián)機器人機構(gòu)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(xué)學(xué)報. 2009(03)
[4]Stewart平臺6-UPS并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)建模與仿真[J]. 王波,武建新,黨大偉. 機械工程與自動化. 2008(02)
[5]一種新型3-RRRS六自由度并聯(lián)機構(gòu)的位置與作業(yè)空間分析[J]. 傅蔡安,周獎清. 機床與液壓. 2007(12)
[6]并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)建模及控制策略的研究[J]. 金靈,吳建勇,計時鳴,王忠飛,楊光. 機電工程. 2006(09)
[7]6自由度3-PRPS并聯(lián)機器人奇異位形分析[J]. 朱大昌,韓書葵,方躍法. 測試技術(shù)學(xué)報. 2006(03)
[8]六自由度并聯(lián)運動平臺動力學(xué)建模及分析[J]. 黃其濤,韓俊偉,何景峰. 機械科學(xué)與技術(shù). 2006(04)
[9]并聯(lián)機器人的奇異性分析及其判別[J]. 戴巍. 機械制造與自動化. 2005(06)
[10]基于ADAMS的并聯(lián)機器人運動學(xué)和動力學(xué)仿真[J]. 游世明,陳思忠,梁賀明. 計算機仿真. 2005(08)
碩士論文
[1]六自由度艦船模擬搖擺平臺運動系統(tǒng)的分析與研究[D]. 陳曉江.南京理工大學(xué) 2006
本文編號:3706327
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 并聯(lián)機構(gòu)的研究背景
1.1.1 并聯(lián)機構(gòu)的定義及特點
1.1.2 并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展及應(yīng)用
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 并聯(lián)機構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究意義
1.4 本文的研究內(nèi)容
第二章 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)分析
2.1 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)建模及自由度分析
2.1.1 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)的基本描述
2.1.2 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)自由度分析
2.1.3 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)自由度驗證
2.2 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)分析基礎(chǔ)
2.3 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)位姿正解
2.3.1 位姿正解的數(shù)值解法
2.3.2 位姿正解的等效機構(gòu)法
2.3.3 位姿正解的數(shù)值舉例
2.3.4 兩種位姿正解求解方法的比較
2.4 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)位姿逆解
2.4.1 位姿逆解的數(shù)值解法
2.4.2 位姿逆解的數(shù)值舉例
2.5 本章小結(jié)
第三章 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)工作空間分析
3.1 工作空間的影響因素
3.1.1 驅(qū)動轉(zhuǎn)角的約束
3.1.2 其它轉(zhuǎn)動副及球鉸的約束
3.1.3 連桿之間的運動干涉
3.2 工作空間的求解方法
3.3 工作空間的求解
3.3.1 求解位置工作空間
3.3.2 求解姿態(tài)工作空間
3.4 本章小結(jié)
第四章 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)奇異位形分析
4.1 雅可比矩陣與機構(gòu)的奇異
4.2 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)雅可比矩陣分析
4.3 奇異位形的求解
4.3.1 求解第一類奇異點
4.3.2 求解第二類奇異點
4.4 本章小節(jié)
第五章 基于ADAMS 的3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)仿真分析
5.1 ADAMS 軟件概述
5.1.1 ADAMS 簡介
5.1.2 ADAMS 建模、仿真的步驟
5.2 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)機械系統(tǒng)建模
5.3 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)仿真
5.3.1 逆運動學(xué)仿真
5.3.2 正運動學(xué)仿真
5.4 3/3-RRRS 并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)仿真
5.4.1 只受重力條件下的動力學(xué)仿真
5.4.2 在負載條件下的動力學(xué)仿真
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點
6.3 工作展望
致謝
參考文獻
附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型3/3-RRRS 6自由度并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)及工作空間的研究[J]. 傅蔡安,陳文,周獎清. 機械設(shè)計. 2009(12)
[2]六足并聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)建模與仿真分析[J]. 潘春萍,管欣,盧穎,王勇亮,梁建民,蓋永軍. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2009(21)
[3]并聯(lián)機器人機構(gòu)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(xué)學(xué)報. 2009(03)
[4]Stewart平臺6-UPS并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)建模與仿真[J]. 王波,武建新,黨大偉. 機械工程與自動化. 2008(02)
[5]一種新型3-RRRS六自由度并聯(lián)機構(gòu)的位置與作業(yè)空間分析[J]. 傅蔡安,周獎清. 機床與液壓. 2007(12)
[6]并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)建模及控制策略的研究[J]. 金靈,吳建勇,計時鳴,王忠飛,楊光. 機電工程. 2006(09)
[7]6自由度3-PRPS并聯(lián)機器人奇異位形分析[J]. 朱大昌,韓書葵,方躍法. 測試技術(shù)學(xué)報. 2006(03)
[8]六自由度并聯(lián)運動平臺動力學(xué)建模及分析[J]. 黃其濤,韓俊偉,何景峰. 機械科學(xué)與技術(shù). 2006(04)
[9]并聯(lián)機器人的奇異性分析及其判別[J]. 戴巍. 機械制造與自動化. 2005(06)
[10]基于ADAMS的并聯(lián)機器人運動學(xué)和動力學(xué)仿真[J]. 游世明,陳思忠,梁賀明. 計算機仿真. 2005(08)
碩士論文
[1]六自由度艦船模擬搖擺平臺運動系統(tǒng)的分析與研究[D]. 陳曉江.南京理工大學(xué) 2006
本文編號:3706327
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