各類少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)中,兩轉(zhuǎn)一移三自由度（2R1T）并聯(lián)機(jī)構(gòu)是非常重要的一類機(jī)構(gòu),特別是在五自由度混聯(lián)機(jī)器人方面得到了成功應(yīng)用,其在航空航天、船舶等高端制造領(lǐng)域復(fù)雜結(jié)構(gòu)件作業(yè)方面具有工作空間大且操作靈活的明顯優(yōu)勢。并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動副數(shù)目越少,其結(jié)構(gòu)越簡單,更加容易實(shí)現(xiàn)高結(jié)構(gòu)剛度的設(shè)計(jì),因此本論文提出了一類極少運(yùn)動副2R1T并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型綜合方法,并在得到的一種四支鏈極少運(yùn)動副2R1T并聯(lián)機(jī)構(gòu)2RPU-UPR-RPR動平臺上方添加一個單自由度搖擺頭實(shí)現(xiàn)另一水平方向的方位調(diào)整,并將并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座安裝在一單自由度移動工作臺實(shí)現(xiàn)另一水平方向位置的調(diào)整,構(gòu)造一種能夠同時滿足大工作空間與高結(jié)構(gòu)剛度的五自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)加工機(jī)器人,進(jìn)而對其進(jìn)行尺度優(yōu)化設(shè)計(jì)與虛擬仿真分析,主要工作內(nèi)容如下:首先,基于約束螺旋理論分析論證三支鏈和四支鏈2R1T并聯(lián)機(jī)構(gòu)末端受到的極限約束力螺旋系,基于此極限約束力螺旋系綜合一系列具有極少運(yùn)動副的三支鏈和四支鏈2R1T并聯(lián)機(jī)構(gòu),包括2RPU-UPR-RPR和RPU-2UPR-RPR機(jī)構(gòu)。其次,針對構(gòu)造得到的結(jié)構(gòu)對稱性較好的兩種四支鏈機(jī)構(gòu)2RPU-UPR-RPR和RPU-2UPR-RP... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 五自由度混聯(lián)機(jī)器人
        1.2.2 2R1T三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)
        1.2.3 構(gòu)型綜合
        1.2.4 運(yùn)動學(xué)分析
        1.2.5 尺度優(yōu)化
        1.2.6 仿真分析
    1.3 論文的結(jié)構(gòu)與主要研究內(nèi)容
第2章 極少運(yùn)動副過約束2R1T并聯(lián)機(jī)構(gòu)型綜合
    2.1 引言
    2.2 三支鏈或四支鏈2R1T并聯(lián)機(jī)構(gòu)末端極限約束力螺旋系分析
    2.3 極少運(yùn)動副三支鏈和四支鏈過約束2R1T并聯(lián)機(jī)構(gòu)的型綜合
        2.3.1 具有極少運(yùn)動副的三支鏈過約束2R1T并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合
        2.3.2 具有極少運(yùn)動副的四支鏈過約束2R1T并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合
    2.4 討論
    2.5 本章小結(jié)
第3章 五自由度混聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 混聯(lián)機(jī)器人的構(gòu)造
        3.2.1 2R1T并聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)選
        3.2.2 五自由度混聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的構(gòu)造
    3.3 混聯(lián)機(jī)器人位置正反解模型求解
    3.4 算例
        3.4.1 球面加工軌跡的實(shí)現(xiàn)
        3.4.2 仿真驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 五自由度混聯(lián)機(jī)器人尺度優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 運(yùn)動螺旋與力螺旋
        4.2.1 約束螺旋與驅(qū)動力螺旋
        4.2.2 輸出運(yùn)動螺旋
        4.2.3 運(yùn)動/力傳遞性能指標(biāo)
    4.3 2-RPU/UPR/RPR并聯(lián)機(jī)構(gòu)尺寸優(yōu)化
        4.3.1 工作空間與桿長約束條件分析
        4.3.2 尺寸優(yōu)化過程
    4.4 本章小結(jié)
第5章 五自由度混聯(lián)機(jī)器人虛擬仿真分析
    5.1 引言
    5.2 V_REP機(jī)器人仿真平臺介紹
    5.3 嵌入式腳本控制
    5.4 遠(yuǎn)程客戶端應(yīng)用編程控制
        5.4.1 V_Rep與 C++進(jìn)行通信的方法
        5.4.2 V_Rep與 MATLAB進(jìn)行通信的方法
    5.5 五軸混聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動仿真分析
        5.5.1 V_Rep中仿真模型的搭建
        5.5.2 V_Rep Remote API的框架以及在仿真中用到的函數(shù)
        5.5.3 單軸調(diào)式與正負(fù)方向判定
        5.5.4 運(yùn)動學(xué)仿真
    5.6 表面切削加工仿真
        5.6.1 V_Rep中的表面切削仿真原理
        5.6.2 五軸混聯(lián)機(jī)器人表面切削仿真實(shí)現(xiàn)
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于RobotStudio的機(jī)器人搬運(yùn)工作站設(shè)計(jì)與仿真[J]. 白蕾,侯偉,張小潔.  國外電子測量技術(shù). 2018(06)
[2]基于VERICUT的五軸臥式機(jī)床建模與加工仿真[J]. 李棟,鄧永紅.  組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2018(05)
[3]一種所有轉(zhuǎn)軸均連續(xù)的五自由度混聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)[J]. 許允斗,胡建華,張東勝,侯照偉,姚建濤,趙永生.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(21)
[4]兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 李秦川,柴馨雪,陳巧紅.  科學(xué)通報(bào). 2017(14)
[5]一種無伴隨運(yùn)動的對稱兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)[J]. 陳子明,張揚(yáng),黃坤,黃真.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]基于GF集理論的五自由度混聯(lián)機(jī)器人構(gòu)型綜合[J]. 曹毅,秦友蕾,陳海,葛姝翌,周輝.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(11)
[7]基于Lamé曲線的Delta并聯(lián)機(jī)器人拾放操作軌跡的優(yōu)化與試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 解則曉,商大偉,任憑.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]并聯(lián)機(jī)構(gòu)中運(yùn)動/力傳遞功率最大值的評價[J]. 陳祥,謝福貴,劉辛軍.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]航空結(jié)構(gòu)件加工的新一代數(shù)控機(jī)床——解讀Ecospeed領(lǐng)悟機(jī)床設(shè)計(jì)之道[J]. 張曙.  金屬加工(冷加工). 2012(03)
[10]基于螺旋理論的轉(zhuǎn)動解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)型綜合[J]. 曾達(dá)幸,黃真.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2011(05)

博士論文
[1]可重構(gòu)混聯(lián)機(jī)械手模塊TriVariant的設(shè)計(jì)理論與方法[D]. 李曚.天津大學(xué) 2005

碩士論文
[1]一種5自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)的性能分析與設(shè)計(jì)[D]. 吳偉峰.浙江理工大學(xué) 2015
[2]JDYP51型虛擬軸研拋機(jī)床可視化運(yùn)動仿真的研究[D]. 王旭.吉林大學(xué) 2005



本文編號：3684992