繩牽引并聯(lián)機(jī)器人是近年來最為活躍的機(jī)器人研究領(lǐng)域之一。由于傳統(tǒng)的剛性連桿被柔性的繩索所取代,使其具有廣闊的應(yīng)用前景和重要的開發(fā)價值�？紤]到自由度要求和減小干涉等方面,本文以一種6-6型（6繩牽引的6自由度）繩牽引并聯(lián)機(jī)器人為研究對象,完成的主要工作和取得的研究成果如下所示:基于矢量理論對繩牽引并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)位置逆解、速度逆解和加速度逆解進(jìn)行分析,得到了相應(yīng)的運(yùn)動學(xué)方程。在規(guī)劃末端執(zhí)行器運(yùn)行圓形軌跡下,進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真,得到了繩長、繩長速度、繩長加速度隨時間的變化情況,驗(yàn)證了運(yùn)動學(xué)方程的有效性。通過矢量封閉原理分析了繩牽引并聯(lián)機(jī)器人工作空間的存在條件,基于靜力平衡方程得到了機(jī)器人的力雅各比矩陣。定義兩個設(shè)計(jì)變量,針對末端執(zhí)行器的不同姿態(tài),分析了6-6型繩牽引并聯(lián)機(jī)器人尺寸與結(jié)構(gòu)的改變對其工作空間體積和形狀的影響規(guī)律,為機(jī)器人的設(shè)計(jì)提供了系統(tǒng)性的參考依據(jù)。利用線矢量和微分變換公式推導(dǎo)出繩牽引并聯(lián)機(jī)器人完整的剛度模型,并通過定義剛度的全域均值和全域波動性來衡量整個工作空間中的剛度性能。利用所建立的剛度模型研究了機(jī)器人尺寸與機(jī)構(gòu)的改變對剛度的全域均值和全域波動性的影響規(guī)律,并以此為優(yōu)化目標(biāo),... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 特點(diǎn)與分類
        1.1.2 典型機(jī)構(gòu)
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 工作空間研究現(xiàn)狀
        1.2.2 靜剛度研究現(xiàn)狀
        1.2.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 動力學(xué)建模研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的目的和意義
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 繩牽引并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)分析
    2.1 機(jī)構(gòu)描述與坐標(biāo)系的建立
    2.2 繩牽引并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)求解
        2.2.1 運(yùn)動學(xué)位置逆解
        2.2.2 運(yùn)動學(xué)速度逆解
        2.2.3 運(yùn)動學(xué)加速度逆解
    2.3 繩牽引并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)仿真
    2.4 本章小結(jié)
第三章 繩牽引并聯(lián)機(jī)器人靜力學(xué)與工作空間分析
    3.1 靜力學(xué)分析
    3.2 工作空間的定義
    3.3 力旋量封閉工作空間分析
        3.3.1 力旋量封閉工作空間定義
        3.3.2 尺寸分析
        3.3.3 姿態(tài)分析
        3.3.4 平均工作空間
    3.4 本章小結(jié)
第四章 繩牽引并聯(lián)機(jī)器人靜剛度分析
    4.1 靜剛度模型
        4.1.1 位姿剛度
        4.1.2 位形剛度
    4.2 構(gòu)建優(yōu)化模型
        4.2.1 剛度全域均值指標(biāo)
        4.2.2 剛度全域波動性指標(biāo)
    4.3 多目標(biāo)優(yōu)化
    4.4 剛度分布圖譜
    4.5 本章小結(jié)
第五章 考慮摩擦情況下的動力學(xué)建模與仿真分析
    5.1 末端執(zhí)行器動力學(xué)
    5.2 摩擦模型的構(gòu)建與仿真
        5.2.1 庫倫摩擦模型
        5.2.2 基于庫倫摩擦模型的仿真分析
        5.2.3 Dahl摩擦模型
        5.2.4 基于Dahl 摩擦模型的仿真分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]少輸入-多輸出并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用[J]. 沈惠平,鄧嘉鳴,孟慶梅,李菊,朱偉.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(01)
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博士論文
[1]繩牽引并聯(lián)機(jī)器人的力學(xué)分析與性能優(yōu)化[D]. 蘇宇.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號：3727407