本文基于近奇異理論與“大力承載,微力測量”的思想,對近奇異構(gòu)型的混合分支柔性多維力感知機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研究。依次進(jìn)行了近奇異理論推導(dǎo)與構(gòu)型綜合、機(jī)構(gòu)剛度建模、力映射建模、近奇異性能分析、機(jī)構(gòu)尺寸優(yōu)化、樣機(jī)標(biāo)定實驗以及近奇異對比實驗等方面的研究,對近奇異構(gòu)型多維力感知機(jī)構(gòu)的設(shè)計與分析提供一定的幫助。首先,基于螺旋理論結(jié)合近奇異構(gòu)型增力原理,分別推導(dǎo)了六分支多維力感知機(jī)構(gòu)與八分支多維力感知機(jī)構(gòu)的近奇異構(gòu)型綜合方法,解決了近奇異構(gòu)型綜合的問題。對承載部分中的承載分支進(jìn)行近奇異構(gòu)型綜合,結(jié)合對應(yīng)近奇異方向的測量部分與承載部分,得到完整的具有近奇異大量程多維力感知機(jī)構(gòu)。其次,基于小變形假設(shè)和變形疊加原理建立了多維力感知機(jī)構(gòu)的剛度建模,并由剛度模型進(jìn)一步計算得到了靜力映射矩陣,并通過仿真對數(shù)學(xué)模型計算結(jié)果進(jìn)行了驗證。其中,對歐拉-伯努利梁模型與鐵木辛柯梁模型進(jìn)行對比,結(jié)果顯示鐵木辛柯梁模型更適合本文中具有短粗梁的多維力感知機(jī)構(gòu)構(gòu)型。再次,利用條件數(shù)和方程組擾動理論對機(jī)構(gòu)的近奇異度展開分析,確定了近奇異度指標(biāo)與靈敏度指標(biāo)。通過近奇異度指標(biāo)對近奇異多維力感知機(jī)構(gòu)性能進(jìn)行評價,利用靈敏度指標(biāo)對近奇異多維力感知... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

解耦3自由度柔性并聯(lián)機(jī)構(gòu)

第1章緒論-3-過縮小工作空間來提高運動精度的并聯(lián)柔性機(jī)械臂。圖1-1解耦3自由度柔性并聯(lián)機(jī)構(gòu)圖1-23—RRR柔性并聯(lián)微動機(jī)構(gòu)1.3多維力感知機(jī)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀隨著互聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，人類對汽車、飛行器以及機(jī)器人等工具的需求不再是簡簡單單的操控，簡單的開環(huán)控制已經(jīng)無法滿足需求，對這些工具的智能化閉環(huán)控制已是大勢所趨。因此在閉環(huán)控制中承擔(dān)重要感知角色的傳感器的發(fā)展至關(guān)重要。越來越多的智能化產(chǎn)品開始集成觸覺、視覺、嗅覺、聽覺等傳感器。其中，多維力傳感器可以作為接收力學(xué)信號，感知外部多維力學(xué)信息的關(guān)鍵裝置。多維力感知機(jī)構(gòu)能夠感知空間內(nèi)六維的力/力矩信息，在飛行器與機(jī)器人控制領(lǐng)域的應(yīng)用中扮演著重要的角色。而多維力感知機(jī)構(gòu)作為多維力傳感器的彈性體結(jié)構(gòu)，是多維力傳感器最重要的組成部分之一，其結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣直接決定了傳感器性能的好壞。根據(jù)多維力感知機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可將其分為以下幾類，包括垂直筋式[30-32]、十字梁式[33-37]、圓筒圓柱柱式[38-39]、積木式、E形膜式[40-41]、輪輻式[42-44]、并聯(lián)式以及其他構(gòu)型，如圖1-3~圖1-8所示。其中，并聯(lián)式根據(jù)串聯(lián)分支構(gòu)型不同還可分為6-SPS并聯(lián)式[45-46]、3-RPPS并聯(lián)式[47]、6-UPUR并聯(lián)式[48]等。圖1-3垂直筋式圖1-4十字梁式圖1-5圓筒式

垂直筋式

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3395380