本文關(guān)鍵詞：2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及性能分析

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【摘要】：本文主要研究無(wú)伴隨運(yùn)動(dòng)2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及性能分析，主要內(nèi)容包括如下幾個(gè)方面： 運(yùn)用螺旋理論分析2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度，推導(dǎo)出該機(jī)構(gòu)的位置正逆解表達(dá)式。根據(jù)位置正逆解方程，，求出2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)輸入關(guān)節(jié)和動(dòng)平臺(tái)輸出的速度映射矩陣，即雅可比矩陣。通過(guò)計(jì)算雅可比矩陣行列式矩陣，確定2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的邊界奇異，局部奇異和結(jié)構(gòu)奇異。 根據(jù)2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異性的特點(diǎn)確定該機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)的擺動(dòng)能力。在上述基礎(chǔ)上分析2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)中成對(duì)U鉸對(duì)其擺動(dòng)能力的影響，避免成對(duì)U鉸的相互干涉，并運(yùn)用MATLAB軟件采用數(shù)值搜索法對(duì)其工作空間進(jìn)行繪制。 通過(guò)SolidWorks軟件和ADAMS軟件建立2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，驗(yàn)證2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度，位置正逆解和無(wú)伴隨運(yùn)動(dòng)特性，并分析機(jī)構(gòu)的速度和加速度。 根據(jù)2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，構(gòu)造出該機(jī)構(gòu)的壓力角、靈巧度、剛度、承載能力等特性指標(biāo)，建立運(yùn)動(dòng)學(xué)目標(biāo)函數(shù)，研究該機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)變化對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)性能的影響。結(jié)合2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間指標(biāo)，設(shè)計(jì)基于MATLAB軟件GUI工具的并聯(lián)機(jī)構(gòu)“參數(shù)導(dǎo)引”優(yōu)化輔助軟件，對(duì)具有多參數(shù)、多目標(biāo)特點(diǎn)的2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，將多個(gè)優(yōu)化目標(biāo)整合起來(lái)優(yōu)化。給出優(yōu)化后的參數(shù)，繪制和分析2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)在工作空間范圍內(nèi)的性能圖譜。 本文研究工作有助于2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析和樣機(jī)的研發(fā)。
【關(guān)鍵詞】：2-PRU-PRRU并聯(lián)機(jī)構(gòu) 自由度 奇異 仿真 性能指標(biāo) “參數(shù)導(dǎo)引”優(yōu)化方法
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：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(shí)意義10-12
• 1.1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的定義10-11
• 1.1.2 課題的現(xiàn)實(shí)意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的起源及其應(yīng)用12-13
• 1.2.2 少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)概述13-15
• 1.2.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)15
• 1.2.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)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?jī)?nèi)容17-19
• 第二章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度分析19-27
• 2.1 引言19
• 2.2 無(wú)伴隨運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)條件分析19-21
• 2.3 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)描述與坐標(biāo)建立21
• 2.4 自由度分析21-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置分析27-32
• 3.1 引言27
• 3.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)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(jié)31-32
• 第四章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)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(jié)構(gòu)奇異36-37
• 4.4 本章小結(jié)37-38
• 第五章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)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(dòng)能力分析38-39
• 5.2.2 末端執(zhí)行器工作點(diǎn)位置39-41
• 5.2.3 成對(duì) U 鉸干涉分析41-45
• 5.3 本章小結(jié)45-46
• 第六章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真46-53
• 6.1 引言46
• 6.2 ADAMS 仿真軟件46-47
• 6.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)仿真模型的建立47-48
• 6.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度驗(yàn)證48
• 6.5 位置正解的驗(yàn)證48-49
• 6.6 位置逆解的驗(yàn)證49-51
• 6.7 無(wú)伴隨運(yùn)動(dòng)的驗(yàn)證51-52
• 6.8 本章小結(jié)52-53
• 第七章 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)性能分析與“參數(shù)導(dǎo)引”優(yōu)化53-70
• 7.1 引言53
• 7.2 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)壓力角53-55
• 7.3 性能指標(biāo)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(jī)構(gòu)“參數(shù)導(dǎo)引”優(yōu)化59-65
• 7.5 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間中的性能圖譜65-68
• 7.5.1 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)靈巧度圖譜65-66
• 7.5.2 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度圖譜66-67
• 7.5.3 2-PRU-PRRU 并聯(lián)機(jī)構(gòu)承載能力圖譜67-68
• 7.6 本章小結(jié)68-70
• 第八章 總結(jié)與展望70-72
• 8.1 總結(jié)70-71
• 8.2 研究與展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-77
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：983720