本文關(guān)鍵詞：3-PUU并聯(lián)坐標測量機控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：坐標測量機廣泛的應(yīng)用在機床加工,航空航天,機器人等領(lǐng)域。在本文所研究基于3-PUU并聯(lián)機構(gòu)原理的坐標測量機,只需一根長光柵、一條精密導軌即可實現(xiàn)三維空間精密測量的坐標測量機。該機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)三維空間內(nèi)的移動,有利于建立符合實際工件測量的正交坐標系,同時,該機構(gòu)的測量模型以及誤差模型簡單,從而使得系統(tǒng)控制簡便,軟件精度補償方便可行。通過分析3-PUU并聯(lián)坐標測量機的工作原理,利用解析法建立了測量機的運動學正反解模型；在測量機正反解模型的基礎(chǔ)上,分析了測量機的工作空間。利用測量機的運動學位置反解模型,得到了其Jacobian矩陣的表達式,在此基礎(chǔ)上,通過Jacobian矩陣求出了該坐標測量機的奇異位形,完成了奇異性的分析,基于運動學模型的控制方法完成了動平臺的軌跡規(guī)劃；通過對測量機功能的分析,搭建基于數(shù)據(jù)采集卡和運動控制卡組成的控制采集系統(tǒng),完成了控制電路的設(shè)計,并且通過對數(shù)據(jù)采集卡和運動控制卡進行軟件編程,實現(xiàn)了手柄信號的采集、電機的控制、數(shù)據(jù)處理與顯示、安全防護等所需的功能。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)機構(gòu) 坐標測量機 運動學分析 控制系統(tǒng)
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH721
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 一、緒論14-20
• 1.1 串聯(lián)三坐標測量機14-15
• 1.2 并聯(lián)三坐標測量機15-18
• 1.2.1 并聯(lián)機構(gòu)的國內(nèi)外現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 并聯(lián)坐標測量機的國內(nèi)外現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 并聯(lián)坐標測量機的特點18
• 1.3 課題來源及研究意義18-19
• 1.3.1 課題來源18
• 1.3.2 研究意義18-19
• 1.4 研究內(nèi)容19-20
• 二、3-PUU并聯(lián)坐標測量機相關(guān)基礎(chǔ)理論的研究20-36
• 2.1 并聯(lián)坐標測量機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理20-21
• 2.2 3-PUU并聯(lián)坐標測量機的位置分析21-25
• 2.2.1 并聯(lián)機構(gòu)位置分析的基本方法21-22
• 2.2.2 坐標測量機的位置正解模型22-25
• 2.2.3 坐標測量機的位置反解模型25
• 2.3 3-PUU并聯(lián)坐標測量機的工作空間分析25-28
• 2.3.1 并聯(lián)機構(gòu)工作空間概述25-26
• 2.3.2 并聯(lián)機構(gòu)工作空間分析的基本方法26
• 2.3.3 坐標測量機的工作空間分析26-28
• 2.4 3-PUU并聯(lián)坐標測量機的奇異性分析28-31
• 2.4.1 并聯(lián)機構(gòu)奇異性概述28-29
• 2.4.2 奇異性分析的方法29
• 2.4.3 并聯(lián)坐標測量機的Jacobian矩陣29-30
• 2.4.4 并聯(lián)坐標測量機奇異位形的求解30-31
• 2.5 測量機控制策略的選擇和軌跡規(guī)劃31-35
• 2.5.1 并聯(lián)坐標測量機控制策略的選擇31-32
• 2.5.2 并聯(lián)坐標測量機的軌跡規(guī)劃和計算機仿真32-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 三、控制電路設(shè)計36-52
• 3.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計36
• 3.2 控制桿與數(shù)據(jù)采集卡36-38
• 3.3 運動控制卡38-41
• 3.3.1 ADT-8948A1的基本功能38-40
• 3.3.2 ADT-8948A1的線號說明40-41
• 3.4 步進電機與步進電機驅(qū)動器41-42
• 3.5 測量系統(tǒng)42-43
• 3.6 安全防護43-46
• 3.7 電源系統(tǒng)46-47
• 3.8 控制電路連接圖47-49
• 3.9 控制電路的搭建49-51
• 3.10 本章小結(jié)51-52
• 四、軟件系統(tǒng)設(shè)計52-62
• 4.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計52-53
• 4.1.1 軟件系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能52
• 4.1.2 軟件系統(tǒng)的總體規(guī)劃52-53
• 4.2 系統(tǒng)的初始化53-55
• 4.3 手柄信號的采集55
• 4.4 電機運動控制55-57
• 4.5 測頭空間坐標的實時顯示與目標點的鎖存57-59
• 4.5.1 坐標點的實時顯示57
• 4.5.2 目標點坐標的鎖存57-59
• 4.6 自動回原點以及限位功能的實現(xiàn)59-60
• 4.7 軟件界面設(shè)計60-61
• 4.8 本章小結(jié)61-62
• 五、總結(jié)與展望62-63
• 參考文獻63-66
• 攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 胡鵬浩;張建坤;馬曉慶;費業(yè)泰;;3-PUU并聯(lián)測量機滑塊運動誤差分析[J];機械工程學報;2015年18期

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3 黃秀琴;辛秀梅;沈惠平;楊廷力;;一種新型3自由度并聯(lián)機構(gòu)的設(shè)計和運動學分析[J];機械設(shè)計;2010年07期

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本文編號：543592