非對(duì)稱3-P-(2SS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究
本文關(guān)鍵詞:非對(duì)稱3-P-(2SS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:將3D打印技術(shù)引入到傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中,已成為現(xiàn)代工業(yè)的一種發(fā)展趨勢。實(shí)現(xiàn)快速精密的3D打印,主要依賴于3D打印技術(shù)本身及3D打印平臺(tái)。目前,3D打印平臺(tái)主要采用直角坐標(biāo)平臺(tái)和并聯(lián)平臺(tái)兩種形式。并聯(lián)平臺(tái)多基于對(duì)稱的Delta機(jī)構(gòu)變異型式,其工作空間小,人工操作不方便。因此,論文提出采用非對(duì)稱的3-P-(2SS)機(jī)構(gòu),研發(fā)3D打印平臺(tái),開展相關(guān)技術(shù)的研究: (1)分析了傳統(tǒng)Delta機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用非對(duì)稱3-P-(2SS)并聯(lián)平臺(tái),研發(fā)3D打印平臺(tái),使得并聯(lián)3D打印平臺(tái)具有較大的操作空間,建立機(jī)構(gòu)模型。 (2)非對(duì)稱并聯(lián)機(jī)構(gòu)的反解求解容易,但正解求解困難。針對(duì)該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的實(shí)際狀況,對(duì)機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行簡化,采用虛擬桿機(jī)構(gòu)建立了并聯(lián)平臺(tái)的模型,利用螺旋理論得出機(jī)構(gòu)自由度,同時(shí)利用該理論得出給機(jī)構(gòu)的奇異位形:采用微分迭代法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行正解求解。 (3)利用極坐標(biāo)搜索法對(duì)新型3-P-(2SS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作空間分析,通過給定動(dòng)平臺(tái)和靜平臺(tái)尺寸、連桿的長度以及球面副的轉(zhuǎn)角,利用Matlab可視化編程,得出并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間。分析并聯(lián)機(jī)構(gòu)相對(duì)工作空間得出動(dòng)平臺(tái)與靜平臺(tái)尺寸以及連桿長度對(duì)于機(jī)構(gòu)工作空間的影響。 (4)基于達(dá)郎貝爾原理利用拉格朗日方法建立并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,在給定末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)軌跡的情況下,根據(jù)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方程利用Matlab計(jì)算出三個(gè)滑塊所受到的驅(qū)動(dòng)力,然后在ADAMS環(huán)境下進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析,通過對(duì)比兩種不同環(huán)境下仿真得到的數(shù)值,驗(yàn)證模型的正確性。 (5)考慮3-P-(2SS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差的基礎(chǔ)上,利用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)微分方程建立了機(jī)構(gòu)總的誤差分析模型,將誤差源中的其中一項(xiàng)以變量的形式作為機(jī)構(gòu)誤差的影響因素,其余誤差源賦值為常量,分析單個(gè)誤差源對(duì)機(jī)構(gòu)誤差的影響。
【關(guān)鍵詞】:仿真 運(yùn)動(dòng)學(xué) 工作空間 正逆解
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP391.73;TH112
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 1 緒論12-22
- 1.1 課題研究背景及意義12-13
- 1.2 3D打印技術(shù)13-14
- 1.3 并聯(lián)機(jī)器人發(fā)展及應(yīng)用14-17
- 1.4 并聯(lián)機(jī)器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-21
- 1.4.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)研究17-18
- 1.4.2 動(dòng)力學(xué)研究18-19
- 1.4.3 工作空間及奇異性研究19-20
- 1.4.4 誤差分析研究20-21
- 1.5 論文研究內(nèi)容21-22
- 2 3-P-(2SS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析22-38
- 2.1 機(jī)構(gòu)位置逆解22-32
- 2.1.1 螺旋理論簡介22-23
- 2.1.2 機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算23-26
- 2.1.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系26-28
- 2.1.4 機(jī)構(gòu)奇異性分析28-30
- 2.1.5 位置逆解30-32
- 2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置正解32-35
- 2.3 實(shí)例驗(yàn)證及數(shù)值仿真35-36
- 2.4 本章小結(jié)36-38
- 3 3-P-(2SS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間分析38-46
- 3.1 工作空間影響因素38-39
- 3.2 工作空間分析39-45
- 3.3 算例仿真45
- 3.4 本章小結(jié)45-46
- 4 3-P-(2SS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析46-56
- 4.1 動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論46-48
- 4.1.1 虛位移原理47-48
- 4.1.2 廣義坐標(biāo)48
- 4.2 動(dòng)力學(xué)模型的建立48-53
- 4.3 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)ADAMS建模53-55
- 4.4 本章小結(jié)55-56
- 5 機(jī)構(gòu)誤差分析56-64
- 5.1 誤差模型的建立56-59
- 5.2 單項(xiàng)誤差分析59-63
- 5.3 本章小結(jié)63-64
- 結(jié)論64-65
- 參考文獻(xiàn)65-70
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-71
- 致謝71
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):299549
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