本文關(guān)鍵詞：3自由度Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特性分析與運(yùn)動(dòng)仿真

  更多相關(guān)文章： Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu) 特征矩陣 工作空間 運(yùn)動(dòng)可靠性

【摘要】：并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)器人有著串聯(lián)機(jī)器人所不具備的優(yōu)點(diǎn),3自由度并聯(lián)機(jī)器人是并聯(lián)機(jī)器人家族中重要的組成部分,而Delta并聯(lián)機(jī)器人又以其速度高、剛度大、精度高、有較大的工作空間等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域正發(fā)揮著不可估量的作用,也日益受到人們的關(guān)注。本文以3自由度Delta并聯(lián)機(jī)器人為研究對(duì)象,針對(duì)該機(jī)構(gòu)的特征矩陣、工作空間、運(yùn)動(dòng)可靠度等特性進(jìn)行研究并完成了運(yùn)動(dòng)仿真。 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型與各部分的運(yùn)動(dòng)輸出是并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基本特性。本文通過(guò)研究組成并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副與桿件,分析出Delta機(jī)構(gòu)的構(gòu)型特性。首先求得并聯(lián)機(jī)構(gòu)其中一條支鏈(單開(kāi)鏈)的特征矩陣,然后通過(guò)并聯(lián)定理合成各支鏈的運(yùn)動(dòng),最終求得并聯(lián)機(jī)構(gòu)的整體特征矩陣。 工作空間既是衡量并聯(lián)機(jī)器人好壞的重要標(biāo)準(zhǔn),也是并聯(lián)機(jī)構(gòu)的重要特性。根據(jù)Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型特性,建立三維坐標(biāo)系,通過(guò)研究機(jī)構(gòu)輸入輸出的關(guān)系,建立約束方程并求得雅克比矩陣。優(yōu)化了Bosch公司研制的包裝生產(chǎn)線上的delta并聯(lián)機(jī)器人的尺寸參數(shù)。通過(guò)曲面包絡(luò)原理求得并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間。分析了優(yōu)化前后尺寸參數(shù)對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間的影響。 運(yùn)動(dòng)可靠度不僅是衡量機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度高低的標(biāo)準(zhǔn)。而且是機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和誤差補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)。運(yùn)動(dòng)可靠度也是Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的重要特性。本文建立了包含機(jī)構(gòu)尺寸誤差、轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙誤差和驅(qū)動(dòng)誤差的機(jī)構(gòu)位置誤差計(jì)算模型,解得機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)可靠度。通過(guò)算例分析找到影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性的關(guān)鍵因素。 最后對(duì)Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真。依照機(jī)構(gòu)構(gòu)型的特性,采用三維建模軟件SolidWorks對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了各個(gè)零件的建模與裝配。通過(guò)建立SolidWorks與Matlab/SimLink的接口將并聯(lián)機(jī)構(gòu)的實(shí)體模型導(dǎo)入到Matlab中。得到在Matlab/Simlink環(huán)境下的連線模塊模型。進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,并通過(guò)仿真直觀的得到并聯(lián)機(jī)構(gòu)的正解與反解。且通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)正解的分析,驗(yàn)證本文對(duì)Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)特性研究的成果。
【關(guān)鍵詞】：Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu) 特征矩陣 工作空間 運(yùn)動(dòng)可靠性
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH112;TP242
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀10-15
• 1.1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的起源10
• 1.1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.1.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的詳細(xì)介紹12-13
• 1.1.4 并聯(lián)機(jī)器人的主要研究問(wèn)題13-15
• 1.2 Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及前景15-16
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容16-18
• 第2章 求解Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特征矩陣18-30
• 2.1 概述18
• 2.2 運(yùn)動(dòng)副的表示形式18-20
• 2.2.1 基本運(yùn)動(dòng)副18-19
• 2.2.2 復(fù)雜運(yùn)動(dòng)副的簡(jiǎn)單表達(dá)形式19-20
• 2.3 運(yùn)動(dòng)支鏈的構(gòu)成及符號(hào)描述20-21
• 2.4 并聯(lián)定理21-24
• 2.5 Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特征矩陣24-29
• 2.5.1 運(yùn)動(dòng)支鏈的特征矩陣24-26
• 2.5.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特征矩陣26
• 2.5.3 特征矩陣的求解26-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間分析30-40
• 3.1 概述30-31
• 3.1.1 并聯(lián)機(jī)器人工作空間定義30
• 3.1.2 工作空間分類30-31
• 3.2 影響工作空間的因素31-32
• 3.3 優(yōu)化Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)32-35
• 3.3.1 Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的約束方程的建立32-33
• 3.3.2 Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的雅克比條件數(shù)33-35
• 3.3.3 求解最優(yōu)尺寸參數(shù)35
• 3.4 Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間35-38
• 3.4.1 運(yùn)動(dòng)支鏈(單開(kāi)鏈)空間邊界35-36
• 3.4.2 求解Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間36-38
• 3.5 尺寸優(yōu)化前后的工作空間對(duì)比38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第4章 Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠度分析40-48
• 4.1 概述40-42
• 4.1.1 可靠度的研究意義40-42
• 4.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的誤差42-44
• 4.2.1 Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的尺寸誤差42
• 4.2.2 Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙誤差42-43
• 4.2.3 Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)誤差43-44
• 4.3 運(yùn)動(dòng)可靠性44-45
• 4.4 求解Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性45-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第5章 Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真48-59
• 5.1 概述48
• 5.1.1 機(jī)器人位置正解與逆解48
• 5.2 模型的建立48-53
• 5.3 仿真法和仿真結(jié)果53-58
• 5.3.1 仿真的基本原理和方法53-54
• 5.3.2 位置反解54-55
• 5.3.3 位置正解55-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 第6章 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59
• 6.2 展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 作者簡(jiǎn)介66-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 賀小帆,劉文s，

本文編號(hào)：566311