本文關(guān)鍵詞：新型六自由度運動模擬器的性能分析與設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 運動模擬器 Stewart平臺 位置正解 位置反解 工作空間 各向同性 誤差模型 虛擬樣機

【摘要】：并聯(lián)構(gòu)型的運動模擬器由于其具有安全性高，成本低以及適應(yīng)性好等的特點而得到了越來越多的應(yīng)用，如用于訓(xùn)練飛行員的飛行模擬器、用于訓(xùn)練船員的船舶模擬器等。本文在Stewart平臺的基礎(chǔ)上提出了一種新型布局的六自由度運動模擬器，該模擬器可以應(yīng)用于航空航天、軍事及現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)等多種場合。 本文運用運動學(xué)相關(guān)理論，首先對該新型運動模擬器的位置正解及位置反解進行了求解。提出了一種用于解決該機構(gòu)位置正解的新方法，結(jié)合位置分析，同時考慮機構(gòu)本身所具有的結(jié)構(gòu)約束，完成了該機構(gòu)工作空間的求解。為了便于觀察，繪制出了工作空間三維圖及其對應(yīng)的等高線，分析了機構(gòu)尺寸參數(shù)對工作空間的影響。其次分別定義了用于表征運動學(xué)及靜力學(xué)局部各向同性及全局各向同性性能的指標(biāo)。利用前一指標(biāo)分析了該機構(gòu)各向同性性能在工作空間內(nèi)的分布情況，，繪制出了三維分布圖及其相應(yīng)的等高線；利用后一指標(biāo)分析了機構(gòu)參數(shù)對工作空間的影響趨勢。利用矢量微分法建立了該模型的誤差模型，分析了各個誤差源對機構(gòu)末端誤差的影響，同時分析了機構(gòu)位姿及機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對末端誤差的影響程度，并繪制出了相應(yīng)的特性曲線。最后應(yīng)用Pro/E軟件建立了該機構(gòu)的虛擬樣機模型，并利用ADAMS對其進行仿真，從中得到了該機構(gòu)運動學(xué)及動力學(xué)仿真曲線。仿真結(jié)果表明該機構(gòu)具有較好的運動學(xué)和動力學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：運動模擬器 Stewart平臺 位置正解 位置反解 工作空間 各向同性 誤差模型 虛擬樣機
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH112;TP391.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 運動模擬器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 運動模擬器的發(fā)展歷程10-12
• 1.2.2 國外運動模擬器的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 國內(nèi)運動模擬器的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 課題研究內(nèi)容14-16
• 第2章 新型六自由度運動模擬器的位置分析16-28
• 2.1 引言16
• 2.2 新型六自由度運動模擬器的布局描述及坐標(biāo)系建立16-18
• 2.2.1 布局介紹16-17
• 2.2.2 坐標(biāo)系的建立17-18
• 2.3 新型六自由度運動模擬器的位置反解分析18-21
• 2.3.1 位置反解18-21
• 2.3.2 位置反解計算實例21
• 2.4 新型六自由度運動模擬器的位置正解分析21-27
• 2.4.1 位置正解計算方法22-24
• 2.4.2 正解算例24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 新型六自由度運動模擬器的工作空間分析28-39
• 3.1 概述28-29
• 3.2 影響工作空間的因素29-30
• 3.3 工作空間的確定方法30-32
• 3.4 位置工作空間求解實例32-34
• 3.5 姿態(tài)工作空間求解實例34-35
• 3.6 基于工作空間的機構(gòu)參數(shù)優(yōu)化35-38
• 3.6.1 參數(shù)優(yōu)化標(biāo)志量的確定35-36
• 3.6.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對工作空間的影響36-38
• 3.7 本章小結(jié)38-39
• 第4章 新型六自由度運動模擬器的性能分析39-69
• 4.1 引言39-40
• 4.2 運動學(xué)各向同性性能分析40-48
• 4.2.1 運動學(xué)各向同性性能指標(biāo)確定40-41
• 4.2.2 運動各向同性指標(biāo)在工作空間內(nèi)的分布41-45
• 4.2.3 機構(gòu)參數(shù)對運動各向同性性能的影響45-48
• 4.3 靜力學(xué)各向同性性能分析48-57
• 4.3.1 機構(gòu)靜力分析及力雅可比矩陣48-49
• 4.3.2 靜力學(xué)各向同性性能指標(biāo)的確定49-50
• 4.3.3 靜力學(xué)各向同性性能指標(biāo)在工作空間內(nèi)的分布情況50-54
• 4.3.4 機構(gòu)參數(shù)對靜力學(xué)各向同性性能的影響54-57
• 4.4 機構(gòu)誤差分析57-68
• 4.4.1 誤差數(shù)學(xué)模型的建立57-59
• 4.4.2 誤差源單項分析59-62
• 4.4.3 機構(gòu)位姿對機構(gòu)末端誤差的影響62-65
• 4.4.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對機構(gòu)誤差的影響65-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 第5章 虛擬樣機設(shè)計及仿真69-79
• 5.1 概論69-70
• 5.2 虛擬樣機結(jié)構(gòu)設(shè)計70-72
• 5.2.1 總體設(shè)計70-71
• 5.2.2 驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計71-72
• 5.2.3 動平臺設(shè)計72
• 5.3 虛擬樣機仿真72-78
• 5.3.1 三維模型的導(dǎo)入73-74
• 5.3.2 機構(gòu)仿真74-78
• 5.4 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-80
• 參考文獻80-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)及主要成果84-85
• 致謝85-86
• 作者簡介86

【參考文獻】

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本文編號：782053