并聯(lián)機器人具有定位精度高、體積小、剛度好和承載能力大等特點,在精密調整和裝配領域有廣泛的應用前景。對于飛機艙體內部空間狹小、人工裝配強度大、效率低等問題,本文研制一種并聯(lián)機器人,用于在飛機艙體內部精確定位并完成頂鉚工作,與其它智能裝備協(xié)作來實現(xiàn)飛機智能自動化裝配。首先,根據設計技術指標確定本文并聯(lián)機器人構型采用6-PTRT型。針對所用構型,本文通過幾何尺寸約束推導了并聯(lián)機器人位置逆解,采用矢量法構造了雅克比矩陣的顯示表達;利用基于雅克比矩陣的牛頓迭代法求解了位置正解,通過算例驗證了正解算法的正確性與實際應用可行性。其次,將全域條件數均值和波動值進行加權得到了優(yōu)化目標函數,兼顧工作空間大小情況,完成了并聯(lián)機器人的尺度綜合;在優(yōu)化后的關鍵尺寸組合基礎上,采用全域工作空間遍歷方法,求解了運動支鏈最大靜態(tài)力,用以指導結構設計;結合優(yōu)化后關鍵尺寸和運動支鏈最大靜態(tài)力,詳細介紹了并聯(lián)機器人驅動平臺、運動支鏈和動平臺等結構的設計思路。為保證本文并聯(lián)機器人性能良好,通過降維方法對其定姿態(tài)位置工作空間和定位置姿態(tài)工作空間進行了分析;對全域工作空間雅克比矩陣行列式值計算,判定并聯(lián)機器人工作空間內無奇異性;...

【文章頁數】：80 頁

【學位級別】：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 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 并聯(lián)機器人發(fā)展與應用
        1.2.2 并聯(lián)機器人技術研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內容
第2章 并聯(lián)機器人構型確定及運動學分析
    2.1 引言
    2.2 并聯(lián)機器人構型確定
    2.3 并聯(lián)機器人運動學建模
        2.3.1 位姿描述
        2.3.2 坐標系建立
    2.4 并聯(lián)機器人運動學分析
        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
第3章 并聯(lián)機器人結構優(yōu)化設計
    3.1 引言
    3.2 并聯(lián)機器人尺度綜合
        3.2.1 目標優(yōu)化函數選取
        3.2.2 約束條件
        3.2.3 尺度綜合
    3.3 并聯(lián)機器人運動支鏈最大靜態(tài)力求解
    3.4 并聯(lián)機器人結構設計
        3.4.1 驅動平臺結構設計
        3.4.2 支鏈結構設計
        3.4.3 動平臺結構設計
        3.4.4 其它部分結構設計
    3.5 本章小結
第4章 并聯(lián)機器人性能分析與仿真
    4.1 引言
    4.2 并聯(lián)機器人工作空間分析
    4.3 并聯(lián)機器人奇異性分析
    4.4 并聯(lián)機器人運動仿真與干涉檢驗
    4.5 并聯(lián)機器人動力學建模與仿真
        4.5.1 動力學分析與建模
        4.5.2 動力學仿真
    4.6 本章小結
第5章 并聯(lián)機器人控制系統(tǒng)設計與試驗
    5.1 引言
    5.2 并聯(lián)機器人控制系統(tǒng)設計
        5.2.1 控制系統(tǒng)硬件設計
        5.2.2 控制系統(tǒng)軟件設計
    5.3 并聯(lián)機器人軌跡規(guī)劃與控制
        5.3.1 關節(jié)空間軌跡規(guī)劃
        5.3.2 位置PID控制
    5.4 并聯(lián)機器人性能測試試驗
        5.4.1 實物試驗平臺介紹
        5.4.2 工作空間測量試驗
        5.4.3 運動干涉檢驗試驗
        5.4.4 運動分辨率與重復性測試試驗
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：3789554