本文關(guān)鍵詞：基于6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)性能分析

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【摘要】：本文提出一種基于6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái),此機(jī)構(gòu)作為激光測(cè)量臺(tái)具有行程大、精度高、運(yùn)動(dòng)慣性小等優(yōu)點(diǎn),完全滿足高精度激光測(cè)量所需。闡述激光測(cè)量臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行自由度分析,同時(shí)進(jìn)行位置分析得出位置反解表達(dá)式,通過(guò)一種代數(shù)消元法求解位置正解。結(jié)合約束條件和位置反解,繪制該機(jī)構(gòu)的三維工作空間圖,得到末端參考點(diǎn)在X軸、Y軸、Z軸的大致工作范圍。論述影響系數(shù)理論,對(duì)激光測(cè)量臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,運(yùn)用矢量求導(dǎo)法求解表明機(jī)構(gòu)速度傳遞關(guān)系的速度雅克比矩陣,并且基于影響系數(shù)理論推導(dǎo)機(jī)構(gòu)的一階及二階影響系數(shù)矩陣。給動(dòng)平臺(tái)施加速度及加速度函數(shù),利用推導(dǎo)出的速度、加速度映射矩陣,通過(guò)Matlab仿真六個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的角速度、角加速度變化曲線。采用拆桿法分析動(dòng)平臺(tái)、靜平臺(tái)、主動(dòng)桿、從動(dòng)桿的受力情況,可以得到激光測(cè)量臺(tái)的靜力學(xué)全解,分別根據(jù)構(gòu)件矢量法和虛功原理研究力雅克比矩陣。在虛功原理推導(dǎo)出的力雅克比矩陣的基礎(chǔ)上定義機(jī)構(gòu)的承載能力評(píng)價(jià)指標(biāo),借助Matlab進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:所推導(dǎo)的力雅克比矩陣能夠揭示結(jié)構(gòu)參數(shù)與機(jī)構(gòu)承載能力的關(guān)系,并且能夠證明本文提出的激光測(cè)量臺(tái),靜力學(xué)性能較優(yōu)。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)機(jī)構(gòu) 位置分析 運(yùn)動(dòng)學(xué) 靜力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH112;TH744.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 概述9-14
• 1.1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的發(fā)展歷程9-10
• 1.1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)10-11
• 1.1.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用11-13
• 1.1.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的分類13-14
• 1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 微定位平臺(tái)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第2章 基于 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)位置分析18-28
• 2.1 概述18
• 2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基本概念介紹18-19
• 2.3 基于 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)結(jié)構(gòu)描述及坐標(biāo)系建立19-20
• 2.3.1 結(jié)構(gòu)描述19-20
• 2.3.2 坐標(biāo)系建立20
• 2.4 基于 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)自由度分析20-21
• 2.5 基于 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)位置分析21-26
• 2.5.1 位置反解21-23
• 2.5.2 位置正解23-26
• 2.6 位置反解算例26-27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 第3章 基于 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)工作空間分析28-36
• 3.1 概述28
• 3.2 影響并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間的因素28-33
• 3.2.1 電機(jī)轉(zhuǎn)角約束29
• 3.2.2 驅(qū)動(dòng)連桿的長(zhǎng)度約束29
• 3.2.3 運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)角約束29-31
• 3.2.4 連桿運(yùn)動(dòng)干涉約束31-33
• 3.3 基于 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)工作空間的確定33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 基于 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析36-51
• 4.1 概述36
• 4.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)理論36-43
• 4.2.1 一階影響系數(shù)36-39
• 4.2.2 二階影響系數(shù)39-43
• 4.3 基于 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)的運(yùn)動(dòng)傳遞矩陣43-47
• 4.3.1 速度雅可比矩陣43-44
• 4.3.2 二階影響系數(shù)矩陣44-47
• 4.4 數(shù)值算例47-49
• 4.5 本章小結(jié)49-51
• 第5章 基于 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)靜力學(xué)分析51-65
• 5.1 概述51
• 5.2 基于 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)靜力學(xué)全解51-55
• 5.2.1 動(dòng)平臺(tái)受力分析52-53
• 5.2.2 從動(dòng)桿受力分析53-54
• 5.2.3 主動(dòng)桿受力分析54
• 5.2.4 靜平臺(tái)受力分析54-55
• 5.3 基于 6-RUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的激光測(cè)量臺(tái)力雅克比矩陣及靜力學(xué)性能評(píng)價(jià)55-63
• 5.3.1 基于構(gòu)建矢量法的力雅克比矩陣55-60
• 5.3.2 基于虛功原理的力雅克比矩陣60
• 5.3.3 靜力學(xué)性能評(píng)價(jià)60-63
• 5.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化63-64
• 5.6 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果71-72
• 致謝72

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