本文提出了一種低成本轉(zhuǎn)動(dòng)輸入的六自由度并聯(lián)調(diào)姿平臺(tái),此機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)行程比較大,運(yùn)動(dòng)慣性小,可以實(shí)現(xiàn)六自由度運(yùn)動(dòng)。首先闡述了并聯(lián)機(jī)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以6-RUS并聯(lián)調(diào)姿平臺(tái)為載體,對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了自由度的分析,同時(shí)研究了位置反解的具體分析思路,并通過(guò)反解算例驗(yàn)證位置反解的推導(dǎo)正確性。然后對(duì)六自由度并聯(lián)調(diào)姿平臺(tái)進(jìn)行了工作空間分析,找出了影響并聯(lián)調(diào)姿機(jī)構(gòu)工作空間的影響原因,這些因素主要包括:六自由度并聯(lián)調(diào)姿平臺(tái)的機(jī)構(gòu)桿件長(zhǎng)度的大小限制,六自由度并聯(lián)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)角的限制以及機(jī)構(gòu)相鄰兩桿件運(yùn)動(dòng)間的干涉的限制等。通過(guò)極坐標(biāo)變步長(zhǎng)迭代搜索法得到六自由度并聯(lián)調(diào)姿平臺(tái)的工作空間圖。緊接著利用拆桿法分析了六自由度并聯(lián)調(diào)姿平臺(tái)的靜態(tài)受力狀況,包括靜平臺(tái)受力分析、主動(dòng)桿受力分析、從動(dòng)桿受力分析和動(dòng)平臺(tái)受力分析,然后基于構(gòu)件矢量法研究了力雅克比矩陣,利用虛功原理求出顯式解。最后對(duì)六自由度并聯(lián)調(diào)姿平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)樣機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),利用Solidworks的自帶的建模功能對(duì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)、關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與選擇、裝配方案設(shè)計(jì)等一系列工序,最終實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)樣機(jī)的虛擬仿真,所設(shè)計(jì)的六自由度并聯(lián)調(diào)姿平臺(tái)能夠滿足設(shè)計(jì)目的。 

【文章來(lái)源】：河北科技師范學(xué)院河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

stewart平臺(tái)示意圖

某個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)或伸縮運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而完成了動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)。一般而言，六自由度并聯(lián)平臺(tái)呈現(xiàn)出許多不同類別的上下鉸點(diǎn)分布方式，按照此標(biāo)準(zhǔn)，可以將六自由度并聯(lián)平臺(tái)劃分成3-3、6-3以及6-6等結(jié)構(gòu)形式。這里可以將6-6形式的六自由度并聯(lián)平臺(tái)的動(dòng)平臺(tái)的鄰近的兩條邊合并成1個(gè)點(diǎn)改變成了6-3形式。將6-6形式的六自由度并聯(lián)平臺(tái)的定平臺(tái)以及動(dòng)平臺(tái)的鄰近兩條邊均合并成1個(gè)點(diǎn)改變成了3-3形式。在所有六自由度并聯(lián)平臺(tái)之中最為常見的種類就是6-6形式的六自由度并聯(lián)平臺(tái)，它的上、下釵點(diǎn)的結(jié)構(gòu)布分布與正六邊形很是相似。如下圖1-2形象的展示出了6-6形式的六自由度并聯(lián)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。并聯(lián)平臺(tái)應(yīng)用范圍很廣，比如六自由度并聯(lián)調(diào)姿平臺(tái)可以廣泛應(yīng)用到航空飛行模擬器當(dāng)中[18]。有全球知名生產(chǎn)公司CAE公司所制造的航空飛行模擬器為代表，以及荷蘭Delft大學(xué)自主開發(fā)制造的航空飛行模擬器[19]。另外，六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)在數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的使用越來(lái)越多[20]，標(biāo)志著裝備制造業(yè)有了更新的挑戰(zhàn)。并聯(lián)機(jī)床較之于傳統(tǒng)機(jī)床擁有著無(wú)與倫比的優(yōu)點(diǎn)，比如更為強(qiáng)大的負(fù)載能力、更為微小的累積誤差，同時(shí)還具備了傳統(tǒng)機(jī)床本身所具有的一切優(yōu)點(diǎn)，這樣，也就大大增強(qiáng)了機(jī)床的加工和安裝能力。在并聯(lián)機(jī)床中，最為出名的要數(shù)Hexel公司所生產(chǎn)和銷售的多用途并聯(lián)機(jī)床，這種機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用了六自由度并聯(lián)平臺(tái)。在裝備制造業(yè)越來(lái)越頻繁的看到并聯(lián)機(jī)床的身影，2004年EXECON公司開發(fā)研制了新型的并聯(lián)機(jī)床，當(dāng)時(shí)銷售訂單量劇增，如圖1-3所示的燕子翻飛的EXECON并聯(lián)機(jī)床。六自由度并聯(lián)平臺(tái)不僅在宏觀領(lǐng)域得到了廣泛的推廣和使用，也在微觀領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮著它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和重要的作用，比如在醫(yī)療器械、電子器件、航天航空?qǐng)D1-26-6結(jié)構(gòu)的六自由度并聯(lián)調(diào)姿平臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

RUS搖擺臺(tái)Fig.1-4RUSRockingTable

【參考文獻(xiàn)】：
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