本文關鍵詞：2-PRU-PRRU并聯(lián)機構運動學及性能分析

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【摘要】：本文主要研究無伴隨運動2-PRU-PRRU并聯(lián)機構的運動學及性能分析，主要內容包括如下幾個方面： 運用螺旋理論分析2-PRU-PRRU并聯(lián)機構的自由度，推導出該機構的位置正逆解表達式。根據位置正逆解方程，，求出2-PRU-PRRU并聯(lián)機構輸入關節(jié)和動平臺輸出的速度映射矩陣，即雅可比矩陣。通過計算雅可比矩陣行列式矩陣，確定2-PRU-PRRU并聯(lián)機構的邊界奇異，局部奇異和結構奇異。 根據2-PRU-PRRU并聯(lián)機構奇異性的特點確定該機構動平臺的擺動能力。在上述基礎上分析2-PRU-PRRU并聯(lián)機構中成對U鉸對其擺動能力的影響，避免成對U鉸的相互干涉，并運用MATLAB軟件采用數值搜索法對其工作空間進行繪制。 通過SolidWorks軟件和ADAMS軟件建立2-PRU-PRRU并聯(lián)機構虛擬樣機，進行運動學仿真，驗證2-PRU-PRRU并聯(lián)機構的自由度，位置正逆解和無伴隨運動特性，并分析機構的速度和加速度。 根據2-PRU-PRRU并聯(lián)機構設計的需要，構造出該機構的壓力角、靈巧度、剛度、承載能力等特性指標，建立運動學目標函數，研究該機構尺寸參數變化對并聯(lián)機構性能的影響。結合2-PRU-PRRU并聯(lián)機構的工作空間指標，設計基于MATLAB軟件GUI工具的并聯(lián)機構“參數導引”優(yōu)化輔助軟件，對具有多參數、多目標特點的2-PRU-PRRU并聯(lián)機構進行參數優(yōu)化，將多個優(yōu)化目標整合起來優(yōu)化。給出優(yōu)化后的參數，繪制和分析2-PRU-PRRU并聯(lián)機構在工作空間范圍內的性能圖譜。 本文研究工作有助于2-PRU-PRRU并聯(lián)機構動力學分析和樣機的研發(fā)。
【關鍵詞】：2-PRU-PRRU并聯(lián)機構 自由度 奇異 仿真 性能指標 “參數導引”優(yōu)化方法
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題的研究背景及現(xiàn)實意義10-12
• 1.1.1 并聯(lián)機構的定義10-11
• 1.1.2 課題的現(xiàn)實意義11-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 并聯(lián)機構的起源及其應用12-13
• 1.2.2 少自由度并聯(lián)機構概述13-15
• 1.2.3 并聯(lián)機構設計15
• 1.2.4 運動學分析15-16
• 1.2.5 性能分析16
• 1.2.6 性能最優(yōu)化分析16-17
• 1.3 本課題的主要研究內容17-19
• 第二章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機構自由度分析19-27
• 2.1 引言19
• 2.2 無伴隨運動結構條件分析19-21
• 2.3 機構的結構描述與坐標建立21
• 2.4 自由度分析21-26
• 2.5 本章小結26-27
• 第三章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機構位置分析27-32
• 3.1 引言27
• 3.2 并聯(lián)機構的運動學位置分析27-31
• 3.2.1 位置逆解分析27-30
• 3.2.2 位置正解分析30-31
• 3.3 本章小結31-32
• 第四章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機構速度分析及奇異分析32-38
• 4.1 引言32
• 4.2 速度分析32-34
• 4.3 奇異位形分析34-37
• 4.3.1 局部奇異34-35
• 4.3.2 邊界奇異35-36
• 4.3.3 結構奇異36-37
• 4.4 本章小結37-38
• 第五章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機構工作空間38-46
• 5.1 引言38
• 5.2 工作空間分析38-45
• 5.2.1 擺動能力分析38-39
• 5.2.2 末端執(zhí)行器工作點位置39-41
• 5.2.3 成對 U 鉸干涉分析41-45
• 5.3 本章小結45-46
• 第六章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機構的運動學仿真46-53
• 6.1 引言46
• 6.2 ADAMS 仿真軟件46-47
• 6.3 并聯(lián)機構仿真模型的建立47-48
• 6.4 并聯(lián)機構自由度驗證48
• 6.5 位置正解的驗證48-49
• 6.6 位置逆解的驗證49-51
• 6.7 無伴隨運動的驗證51-52
• 6.8 本章小結52-53
• 第七章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機構性能分析與“參數導引”優(yōu)化53-70
• 7.1 引言53
• 7.2 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機構壓力角53-55
• 7.3 性能指標55-59
• 7.3.1 靈巧度55-56
• 7.3.2 剛度56-58
• 7.3.3 承載能力58-59
• 7.4 并聯(lián)機構“參數導引”優(yōu)化59-65
• 7.5 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機構的工作空間中的性能圖譜65-68
• 7.5.1 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機構靈巧度圖譜65-66
• 7.5.2 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機構剛度圖譜66-67
• 7.5.3 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機構承載能力圖譜67-68
• 7.6 本章小結68-70
• 第八章 總結與展望70-72
• 8.1 總結70-71
• 8.2 研究與展望71-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-77
• 攻讀學位期間的研究成果77

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 周兵,毛泰祥,楊汝清;3自由度RPS并聯(lián)機構的工作空間分析[J];湖南大學學報(自然科學版);2003年01期

2 陳文家,王洪光,房立金,趙明揚;并聯(lián)機床的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];機電工程;2001年04期

3 畢樹生,王守杰,宗光華;串并聯(lián)微動機構的運動學分析[J];機器人;1997年04期

4 姚裕,吳洪濤,左健民,周明虎;3-DOF SMLT并聯(lián)運動學機器的工作空間解析研究[J];機械科學與技術;2003年05期

5 張順心,范順成,肖汾陽,許曉云,張建軍;并聯(lián)機床主運動機構工作空間分析[J];機械設計;2003年03期

6 趙建文,杜志江,孫立寧;虎克鉸干涉判定準則及其優(yōu)化設計方法的研究[J];機械設計;2004年11期

7 趙云峰;程麗;趙永生;;3-UPS/S并聯(lián)機構運動學分析及機構優(yōu)化設計[J];機械設計;2009年01期

8 李秦川,黃真;基于位移子群分析的3自由度移動并聯(lián)機構型綜合[J];機械工程學報;2003年06期

9 張立杰;劉穎;黃真;;平面2自由度驅動冗余并聯(lián)機器人的性能分析[J];機械工程學報;2006年07期

10 孫立寧;于凌濤;杜志江;蔡鶴皋;;并聯(lián)機器人胡克鉸工作空間的研究與應用[J];機械工程學報;2006年08期

本文編號：983720