全方位腕是一類轉動并聯(lián)機構,具有剛度高,運動范圍大,工作空間內(nèi)無奇異的優(yōu)點,因此本文選取它作為研究對象,研究它的機構原理、演化方法和相關特性,并將它應用到仿人機械臂中。本文的主要內(nèi)容主要分為四個部分:第一部分,全方位腕的機構原理和演化方法的研究;第二部分,全方位關節(jié)（滿足全方位腕四條特征的機構統(tǒng)稱為全方位關節(jié)）的運動學研究;第三部分,全方位關節(jié)的剛度研究;第四部分,仿人機械臂的設計與運動學分析。具體研究內(nèi)容如下:首先,歸納全方位腕的特征并分析它們的機構原理,依據(jù)這類機構的機構原理以及基于約束空間分解的方法演化出了24種機構,包括12種新機構（新構型（6種）、運動副的布置形式與之前不同（6種））,針對某些串聯(lián)三桿支鏈在運動過程中無法保持對稱性的問題,提出了平面約束法。其次,分析全方位關節(jié)的一般化運動學關系,包括位姿變換關系、正逆運動學、雅克比矩陣。得到這類關節(jié)具有機構的運動輸出與輸入成兩倍的關系以及機構的瞬心在對稱面上的規(guī)律。之后,從全方位關節(jié)中選取四種構型簡單的機構,對其進行受力分析,變形分析,基于能量法和虛功原理得到了這四種機構的靜剛度模型,并用Workbench進行仿真驗證,仿真結... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

全方

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-3-[17]，具體結構見圖1-2。哈工大趙凱[18]以及邵建國[19]分別于2007年和2008年提出了新的方法來解決Omni-Wrist的運動耦合干涉問題，并在上述基礎下進一步研究出新的PYR關節(jié)。a)PYRⅠ型結構[14]434b)PYRⅡ型結構[17]107圖1-2PYR關節(jié)Omni-WristⅢ的研究相對較晚，大約從2005年開始才出現(xiàn)相關研究成果。2005年，J.SOFKA基于DH法和GA算法研究了Omni-WristⅢ型的運動學關系，并基于動力學模型給出了一套控制方法[20]。國內(nèi)北京航空航天大學的眾多學者深入研究了這種機構，并得到了較多的成果，2011年，東晰基于機構的幾何特性分析了Omni-WristⅢ的正逆運動學關系，并分析了該機構的自由度、奇異性、剛度等特性[21,22]；2013年，陳斌基于拉格朗日法研究了這種機構的動力學特性[23]；2014年，曠靜在東晰的基礎上，研究了n-4R機構的奇異性，并對并聯(lián)轉臺進行了誤差分析[24]。2014年，北航的吳鈧博士2014年指出數(shù)學意義上的零扭轉[25,26]即為物理意義上的純滾機構，并指出Omni-WristⅢ、Omni-WristⅤ、Omni-WristⅥ都具有純滾動特性和恒等速特性[27,28]，因此將這三種機構稱為二自由度等徑球面純滾動并聯(lián)機構，并提出了基于對稱支鏈的等腰三角形的型綜合方法，演化出12種機構[29,30]。當前，雖然眾多學者已經(jīng)對全方位腕進行了研究，但是有些結論只是主觀性的說明，缺乏客觀的證明，并且，全方位腕仍有許多方面未被研究。1.3并聯(lián)機構靜剛度的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀靜剛度是并聯(lián)機構的一項重要指標，因為它能夠在一定程度上反映一個機構的精度。同時，機構的靜剛度不僅與機構所采用的材料有關，而且還與機構構型、機構中支鏈連桿的尺寸、橫截面形狀、機構中所采用的運動副等眾多因素相關。因此，研究并聯(lián)機構的靜剛度是?

基于PYR

【參考文獻】：
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碩士論文
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