精密球鉸鏈具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用在機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等多種機(jī)械設(shè)備中。在實(shí)際應(yīng)用中,為了保證球鉸鏈運(yùn)動(dòng)的靈活性,以及由于球頭和球窩在加工和裝配過程中產(chǎn)生的誤差,球鉸鏈必然會(huì)存在關(guān)節(jié)間隙。然而,球鉸鏈的關(guān)節(jié)間隙嚴(yán)重影響并聯(lián)式工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)等精密運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)精度。因此,檢測(cè)球鉸鏈的關(guān)節(jié)間隙,對(duì)于補(bǔ)償工業(yè)機(jī)器人中由球鉸鏈關(guān)節(jié)間隙引入的運(yùn)動(dòng)誤差,從而提高機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)精度具有重要意義。但是,球鉸鏈的關(guān)節(jié)間隙存在于內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間,間隙量很小,實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)非常困難。為此,論文針對(duì)精密球鉸鏈關(guān)節(jié)間隙難以測(cè)量的問題,提出一種新型球面電容傳感器結(jié)構(gòu),利用電容式位移傳感器原理以實(shí)現(xiàn)球鉸鏈關(guān)節(jié)間隙的高精度測(cè)量。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括:（1）根據(jù)精密球鉸鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出一種新型球面電容傳感器設(shè)計(jì)方案,可以在不影響球鉸鏈傳動(dòng)精度和結(jié)構(gòu)尺寸的條件下,實(shí)現(xiàn)球鉸鏈關(guān)節(jié)間隙的高精度測(cè)量。通過仿真,驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。（2）通過有限元仿真的方法,研究球面電容傳感器中邊緣效應(yīng)的影響因素,優(yōu)化球面電容傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù):電極的形狀、電極間的零位間隙、電極的厚度。（3）研究球面電容傳感器的制造、裝配誤差對(duì)測(cè)量精度的... 

【文章來(lái)源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

精密球鉸鏈空

精密滾

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2關(guān)節(jié)間隙引起的運(yùn)動(dòng)誤差，提高機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度、精密球鉸鏈空間姿態(tài)角的測(cè)量精度，擴(kuò)展精密球鉸鏈的應(yīng)用領(lǐng)域等具有重要的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。（a）基于球面電容傳感器的姿態(tài)角測(cè)量方法（b）基于霍爾傳感器的姿態(tài)角測(cè)量方法圖1.1精密球鉸鏈空間姿態(tài)角測(cè)量方法1.2精密球鉸鏈結(jié)構(gòu)及研究現(xiàn)狀為了提高球鉸鏈的剛度、運(yùn)動(dòng)精度，降低球鉸鏈在傳動(dòng)時(shí)的磨損和運(yùn)動(dòng)阻力，許多學(xué)者或公司提出了不同形式的高精度球鉸鏈，目前主流的高精密球鉸鏈結(jié)構(gòu)為：滾動(dòng)球鉸鏈、滑動(dòng)球鉸鏈和靜壓氣浮球鉸鏈。（1）滾動(dòng)球鉸鏈日本精工株式會(huì)社（HEPHAIST）開發(fā)了一款高精度滾動(dòng)球鉸鏈（HephaistSRJ），如圖1.2（a）所示。通過在球頭和球窩之間布置了若干個(gè)高精度滾珠，將球頭與球窩之間的面接觸形式變?yōu)槎帱c(diǎn)接觸形式，提高了球鉸鏈的運(yùn)動(dòng)精度，降低球頭與球窩之間的磨損，延長(zhǎng)了球鉸鏈的使用壽命，其運(yùn)動(dòng)精度可以達(dá)到±1.0μm~±2.5μm。東京理科大學(xué)為提高并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度，擴(kuò)大并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)范圍，研發(fā)了一款高精密滾動(dòng)球軸承，如圖1.2（b），經(jīng)試驗(yàn)在-25°~+25°的擺角范圍內(nèi)其運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)[38]。此外，德國(guó)的INA公司以及韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院[39]為進(jìn)一步提高球鉸鏈的運(yùn)動(dòng)精度，在球頭和球窩之間布置了更多的高精密滾珠，如圖1.2（c）所示，但是其結(jié)構(gòu)大大限制了球桿的運(yùn)動(dòng)擺角范圍。（a）Hephaist滾動(dòng)球鉸鏈（b）TUS滾動(dòng)球鉸鏈（c）INA滾動(dòng)球鉸鏈圖1.2精密滾動(dòng)球鉸鏈（2）滑動(dòng)球鉸鏈

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電容式電子測(cè)壓器的邊緣效應(yīng)分析[J]. 吳哲瓊,范錦彪,王雪姣.  中國(guó)測(cè)試. 2018(05)
[2]智能球鉸鏈優(yōu)化設(shè)計(jì)與精度提升[J]. 胡鵬浩,陳時(shí)毅,廖普,劉文文,祝連慶.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]嵌入式智能球鉸鏈設(shè)計(jì)及研制[J]. 胡鵬浩,廖普,路翼暢,楊文國(guó),孟曉辰.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(20)
[4]基于支鏈?zhǔn)芰Ψ治龅腟tewart平臺(tái)球鉸間隙誤差補(bǔ)償方法[J]. 李新友,李學(xué)敏,黃小春,陳乃玉,李強(qiáng).  航空制造技術(shù). 2016(06)
[5]基于Ansoft的容柵傳感器邊緣效應(yīng)分析[J]. 武嘉俊,陳昌鑫,馬鐵華,劉莉.  儀表技術(shù)與傳感器. 2016(02)
[6]考慮球面副間隙的4-SPS/CU并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 王庚祥,劉宏昭.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]考慮球面副間隙的并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型[J]. 王庚祥,劉宏昭,鄧培生.  振動(dòng)與沖擊. 2014(10)
[8]并聯(lián)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 李松原,胡鵬浩.  光學(xué)精密工程. 2013(11)
[9]電極表面粗糙度對(duì)檢測(cè)電容的影響[J]. 張海峰,劉曉為,李海,陳楠.  光學(xué)精密工程. 2013(09)
[10]并聯(lián)機(jī)構(gòu)中精密球鉸鏈的結(jié)構(gòu)和誤差特點(diǎn)[J]. 鮑鑫鑫,胡鵬浩,王靜,李松原.  機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2013(01)

博士論文
[1]陀螺儀氣浮軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 楊光偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]面向精密定位的平面電容式多自由度位移測(cè)量傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 余建平.浙江大學(xué) 2013
[3]可穿戴型并聯(lián)式髖關(guān)節(jié)助力機(jī)器人研究[D]. 梁文淵.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]靜壓氣體球軸承設(shè)計(jì)及靜態(tài)特性研究[D]. 唐超鋒.杭州電子科技大學(xué) 2019
[2]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的精密球鉸鏈空間回轉(zhuǎn)角度測(cè)量[D]. 廖普.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]智能球鉸鏈間隙測(cè)量及標(biāo)定技術(shù)提升[D]. 路翼暢.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[4]基于精密球關(guān)節(jié)的空間二連桿式球桿儀[D]. 朱曄文.杭州電子科技大學(xué) 2018
[5]智能球鉸鏈空間回轉(zhuǎn)角度測(cè)量及精度提升技術(shù)[D]. 楊文國(guó).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[6]基于電容測(cè)量原理的精密球鉸鏈多維運(yùn)動(dòng)位移測(cè)量方法研究[D]. 張敏.杭州電子科技大學(xué) 2016
[7]基于磁效應(yīng)的嵌入式精密球鉸鏈空間回轉(zhuǎn)角度測(cè)量技術(shù)研究[D]. 朱良.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[8]面向拾取作業(yè)的Delta機(jī)器人工作性能與含球鉸間隙的位姿誤差研究[D]. 黃勉.華南理工大學(xué) 2015
[9]智能球關(guān)節(jié)的測(cè)量原理及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李帥鵬.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[10]基于位移測(cè)量的差動(dòng)電容傳感器研究[D]. 海靜.東華大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3525624