并聯(lián)機(jī)器人具有定位精度高、體積小、剛度好和承載能力大等特點(diǎn),在精密調(diào)整和裝配領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。對(duì)于飛機(jī)艙體內(nèi)部空間狹小、人工裝配強(qiáng)度大、效率低等問(wèn)題,本文研制一種并聯(lián)機(jī)器人,用于在飛機(jī)艙體內(nèi)部精確定位并完成頂鉚工作,與其它智能裝備協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)智能自動(dòng)化裝配。首先,根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)確定本文并聯(lián)機(jī)器人構(gòu)型采用6-PTRT型。針對(duì)所用構(gòu)型,本文通過(guò)幾何尺寸約束推導(dǎo)了并聯(lián)機(jī)器人位置逆解,采用矢量法構(gòu)造了雅克比矩陣的顯示表達(dá);利用基于雅克比矩陣的牛頓迭代法求解了位置正解,通過(guò)算例驗(yàn)證了正解算法的正確性與實(shí)際應(yīng)用可行性。其次,將全域條件數(shù)均值和波動(dòng)值進(jìn)行加權(quán)得到了優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),兼顧工作空間大小情況,完成了并聯(lián)機(jī)器人的尺度綜合;在優(yōu)化后的關(guān)鍵尺寸組合基礎(chǔ)上,采用全域工作空間遍歷方法,求解了運(yùn)動(dòng)支鏈最大靜態(tài)力,用以指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);結(jié)合優(yōu)化后關(guān)鍵尺寸和運(yùn)動(dòng)支鏈最大靜態(tài)力,詳細(xì)介紹了并聯(lián)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)平臺(tái)、運(yùn)動(dòng)支鏈和動(dòng)平臺(tái)等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路。為保證本文并聯(lián)機(jī)器人性能良好,通過(guò)降維方法對(duì)其定姿態(tài)位置工作空間和定位置姿態(tài)工作空間進(jìn)行了分析;對(duì)全域工作空間雅克比矩陣行列式值計(jì)算,判定并聯(lián)機(jī)器人工作空間內(nèi)無(wú)奇異性;...

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 并聯(lián)機(jī)器人發(fā)展與應(yīng)用
        1.2.2 并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 并聯(lián)機(jī)器人構(gòu)型確定及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.1 引言
    2.2 并聯(lián)機(jī)器人構(gòu)型確定
    2.3 并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
        2.3.1 位姿描述
        2.3.2 坐標(biāo)系建立
    2.4 并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.4.1 位置逆解
        2.4.2 雅克比矩陣解析
        2.4.3 位置正解
        2.4.4 位置正解算例仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 并聯(lián)機(jī)器人尺度綜合
        3.2.1 目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)選取
        3.2.2 約束條件
        3.2.3 尺度綜合
    3.3 并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)支鏈最大靜態(tài)力求解
    3.4 并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.4.1 驅(qū)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.4.2 支鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.4.3 動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.4.4 其它部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 并聯(lián)機(jī)器人性能分析與仿真
    4.1 引言
    4.2 并聯(lián)機(jī)器人工作空間分析
    4.3 并聯(lián)機(jī)器人奇異性分析
    4.4 并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真與干涉檢驗(yàn)
    4.5 并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模與仿真
        4.5.1 動(dòng)力學(xué)分析與建模
        4.5.2 動(dòng)力學(xué)仿真
    4.6 本章小結(jié)
第5章 并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.2.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        5.2.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.3 并聯(lián)機(jī)器人軌跡規(guī)劃與控制
        5.3.1 關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃
        5.3.2 位置PID控制
    5.4 并聯(lián)機(jī)器人性能測(cè)試試驗(yàn)
        5.4.1 實(shí)物試驗(yàn)平臺(tái)介紹
        5.4.2 工作空間測(cè)量試驗(yàn)
        5.4.3 運(yùn)動(dòng)干涉檢驗(yàn)試驗(yàn)
        5.4.4 運(yùn)動(dòng)分辨率與重復(fù)性測(cè)試試驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3789554