按照結(jié)構(gòu)劃分可將機(jī)器人分成三類，其中球面結(jié)構(gòu)機(jī)器人作為三大分支之一，有著重要的應(yīng)用前景和開發(fā)價(jià)值，備受國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注。而3-UPS/S移動(dòng)驅(qū)動(dòng)球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，又作為球面3自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)中以移動(dòng)副作為驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的優(yōu)選構(gòu)型，可將其應(yīng)用為艦船穩(wěn)定平臺(tái)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，本文以3-UPS/S球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象展開研究，主要內(nèi)容如下： 建立了3-UPS/S球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)姿態(tài)正、反解模型、速度和加速度模型，并基于設(shè)計(jì)空間理論，建立了該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)空間。 借助3-UPS/S球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)姿態(tài)反解模型，綜合考慮運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)角范圍和連桿干涉等運(yùn)動(dòng)學(xué)約束條件，采用計(jì)算機(jī)編程搜索的方法求解了該機(jī)構(gòu)實(shí)際工作空間。定義了衡量機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)的自轉(zhuǎn)能力和偏轉(zhuǎn)能力的性能指標(biāo)，并在設(shè)計(jì)空間內(nèi)繪制了相應(yīng)指標(biāo)的性能圖譜，對(duì)機(jī)構(gòu)的自轉(zhuǎn)能力和偏轉(zhuǎn)能力進(jìn)行了分析。 基于Jacobian矩陣代數(shù)法，分析了3-UPS/S球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的奇異位形，定義了機(jī)構(gòu)規(guī)避奇異能力的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，并在設(shè)計(jì)空間內(nèi)繪制了相應(yīng)的性能圖譜，對(duì)機(jī)構(gòu)規(guī)避奇異的能力進(jìn)行了分析。 基于速度、承載力、剛度性能對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)質(zhì)工作空間分析，并在設(shè)計(jì)空間內(nèi)繪制了相應(yīng)的性能圖譜，對(duì)其在設(shè)計(jì)空...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的起源
    1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用
        1.2.1 運(yùn)動(dòng)模擬器
        1.2.2 并聯(lián)機(jī)床
        1.2.3 微動(dòng)機(jī)器人
        1.2.4 力傳感器
    1.3 3-UPS/S球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
    1.4 性能指標(biāo)的研究現(xiàn)狀
    1.5 論文選題的意義和研究?jī)?nèi)容
第2章 3-UPS/S球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.1 引言
    2.2 姿態(tài)反解模型
    2.3 姿態(tài)正解模型
        2.3.1 數(shù)值正解模型
        2.3.2 Groebner基法正解模型
    2.4 速度模型
    2.5 加速度模型
    2.6 數(shù)值算例
    2.7 本章小結(jié)
第3章 3-UPS/S球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間分析
    3.1 引言
    3.2 移動(dòng)驅(qū)動(dòng)3-UPS/S球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)空間
    3.3 工作空間分析
        3.3.1 影響因素
        3.3.2 求解方法
        3.3.3 表達(dá)方式
        3.3.4 求解結(jié)果
    3.4 動(dòng)平臺(tái)自轉(zhuǎn)能力分析
        3.4.1 對(duì)稱自轉(zhuǎn)能力分析
        3.4.2 非對(duì)稱自轉(zhuǎn)能力分析
    3.5 動(dòng)平臺(tái)偏轉(zhuǎn)能力分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 3-UPS/S球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異位形分析
    4.1 引言
    4.2 奇異位形的判別方法
        4.2.1 Jacobian代數(shù)法
        4.2.2 線幾何法
        4.2.3 奇異的運(yùn)動(dòng)學(xué)法
    4.3 奇異位形求解
    4.4 動(dòng)平臺(tái)規(guī)避奇異能力分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于速度、力、剛度性能的優(yōu)質(zhì)工作空間分析
    5.1 引言
    5.2 拉格朗日方程
    5.3 基于速度性能的優(yōu)質(zhì)工作空間分析
    5.4 基于承載力性能的優(yōu)質(zhì)工作空間分析
    5.5 基于剛度性能的優(yōu)質(zhì)工作空間分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 3-UPS/S球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
    6.1 引言
    6.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
    6.3 同時(shí)考慮自轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)角的尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)
    6.4 自轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)角圖譜疊加優(yōu)質(zhì)工作空間圖譜的尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)
    6.5 單獨(dú)考慮偏轉(zhuǎn)角的尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)
    6.6 偏轉(zhuǎn)角圖譜疊加優(yōu)質(zhì)工作空間圖譜的尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)
    6.7 尺寸參數(shù)的選取
    6.8 本章小結(jié)
第7章 3-UPS/S球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析及仿真
    7.1 引言
    7.2 基于KANE方法的動(dòng)力學(xué)分析
        7.2.1 Kane方法簡(jiǎn)介
        7.2.2 速度分析
        7.2.3 加速度分析
        7.2.4 偏速度和偏角速度分析
        7.2.5 廣義主動(dòng)力和廣義慣性力
        7.2.6 動(dòng)力學(xué)方程的建立
        7.2.7 數(shù)值算例
    7.3 基于ADAMS的虛擬樣機(jī)仿真
        7.3.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)
        7.3.2 虛擬樣機(jī)的Pro/E建模
        7.3.3 虛擬樣機(jī)的ADAMS建模
        7.3.4 虛擬樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
        7.3.5 虛擬樣機(jī)的動(dòng)力學(xué)仿真
    7.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3932256