基于(2-UPS+U)PU+2-UPS機構(gòu)的并聯(lián)機械臂動力學(xué)與解耦性分析
發(fā)布時間:2021-04-21 19:19
隨著我國科技的飛速發(fā)展,機械臂越來越多的進入工業(yè)領(lǐng)域,成為替代人類進行高強度勞動的工具之一。而并聯(lián)機械臂機構(gòu)因為其結(jié)構(gòu)簡單、控制簡便得到更多企業(yè)的青睞,其中的少自由度并聯(lián)機構(gòu)以輕便靈活、工作空間大等優(yōu)點已在食品加工、汽車檢測、航空航天等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。5自由度并聯(lián)機械臂是少自由度并聯(lián)機構(gòu)中性能尤為突出的一類,它比3、4自由度并聯(lián)機械臂更加靈巧,比6自由度并聯(lián)機械臂結(jié)構(gòu)簡單、控制簡便,在一些復(fù)雜的環(huán)境下如曲面打磨、輪齒齒廓加工等方面有著良好的應(yīng)用前景,但并聯(lián)機械臂的解耦性普遍較差,會導(dǎo)致機構(gòu)的運動學(xué)、動力學(xué)方程會更加復(fù)雜,增加了控制的難度,因此進一步提高并聯(lián)機械臂的解耦性具有很重要意義。在這樣的背景下,提出一種雙閉環(huán)5-DOF機械臂,該機械臂在((2‐UPS)+U)PU構(gòu)型的基礎(chǔ)上增加閉環(huán)結(jié)構(gòu)得到新的拓?fù)錁?gòu)型2‐UPS+((2‐UPS)+U)PU,閉環(huán)結(jié)構(gòu)的引入使得機構(gòu)獲得更高的承載能力且為拓?fù)湫碌臉?gòu)型提供新思路。首先,應(yīng)用矢量鏈法,建立了機構(gòu)的位置模型;推導(dǎo)了支鏈驅(qū)動速度、支鏈擺動角速度與運動平臺廣義速度Vo的映射,建立了機構(gòu)的獨立變量(5)q與運動平臺廣義速度...
【文章來源】:河北科技師范學(xué)院河北省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
縮略詞
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 對并聯(lián)機構(gòu)的介紹
1.3 機械臂介紹
1.3.1 串聯(lián)機械臂介紹
1.3.2 并聯(lián)機械臂介紹
1.4 解耦并聯(lián)機構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 運動學(xué)及工作空間分析
2.1 機械臂構(gòu)型及坐標(biāo)系描述
2.1.1 機構(gòu)結(jié)構(gòu)模型
2.1.2 機械臂坐標(biāo)系描述
2.2 機械臂位置及工作空間分析
2.2.1 機械臂位置反解分析
2.2.2 機械臂工作空間分析
2.3 機械臂的運動學(xué)建模
2.3.1 速度映射模型
2.3.2 運動學(xué)尺度參數(shù)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 動力學(xué)分析
3.1 機構(gòu)加速度求解
3.2 機構(gòu)各桿速度和加速度
3.2.1 擺動桿質(zhì)心速度和加速度
3.2.2 伸縮桿質(zhì)心速度和加速度
3.3 機構(gòu)虛功分析和動力學(xué)建模
3.4 機構(gòu)數(shù)值仿真
3.5 本章小結(jié)
第四章 解耦性分析
4.1 機構(gòu)耦合度的定義
4.1.1 單開鏈約束度
4.1.2 基本運動鏈的耦合度
4.2 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)降耦及其原理
4.3 機構(gòu)解耦性分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 樣機設(shè)計與制造裝配
5.1 樣機部件、運動副的設(shè)計
5.2 樣機的制造裝配
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]步行式加工機器人解耦并聯(lián)機械腿構(gòu)型綜合[J]. 陳佳麗,許勇,劉文彩. 機械傳動. 2019(09)
[2]基于系統(tǒng)動力學(xué)的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑研究[J]. 李京文,韓行. 東北大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2019(02)
[3]輪轂打磨5-DOF機械臂動力學(xué)建模與驅(qū)動參數(shù)預(yù)估[J]. 榮譽,劉雙勇,王洪斌,韓勇. 中國機械工程. 2018(04)
[4]基于結(jié)構(gòu)降耦和運動解耦的并聯(lián)機構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化及其性能改善[J]. 沈惠平,李菊,王振,孟慶梅,戴麗芳. 機械工程學(xué)報. 2017(19)
[5]3T1R并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計[J]. 楊桂林,吳存存,陳慶盈,王逸,張馳. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2017(12)
[6]低耦合度3T1R并聯(lián)操作手設(shè)計與運動學(xué)分析[J]. 沈惠平,尹洪賀,邵國為,楊廷力. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2017(05)
[7]一種3自由度并聯(lián)擬人機械腿的動力學(xué)建模及伺服電機峰值力矩預(yù)估[J]. 李研彪,李景敏,計時鳴,鄭超,趙章風(fēng). 兵工學(xué)報. 2014(11)
[8]6-UPS并聯(lián)多維力加載裝置的動力學(xué)建模及簡化[J]. 劉少欣,王丹,陳五一. 機床與液壓. 2014(19)
[9]我國工業(yè)機器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王田苗,陶永. 機械工程學(xué)報. 2014(09)
[10]六足農(nóng)業(yè)機器人并聯(lián)腿構(gòu)型分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計[J]. 榮譽,金振林,崔冰艷. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(15)
博士論文
[1]多約束下的機械臂運動控制算法研究[D]. 黃水華.浙江大學(xué) 2016
[2]提高串聯(lián)機械臂運動精度的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王琨.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[3]全方位移動機械臂協(xié)調(diào)規(guī)劃與控制[D]. 杜濱.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[4]新型6-DOF串并混聯(lián)擬人機械臂的性能分析與設(shè)計[D]. 李研彪.燕山大學(xué) 2009
[5]可重構(gòu)混聯(lián)機械手模塊TriVariant的設(shè)計理論與方法[D]. 李曚.天津大學(xué) 2005
[6]對稱少自由度并聯(lián)機器人型綜合理論及新機型綜合[D]. 李秦川.燕山大學(xué) 2003
碩士論文
[1]一種超冗余可變胞并聯(lián)機構(gòu)的基礎(chǔ)機構(gòu)學(xué)分析[D]. 張興超.河北科技師范學(xué)院 2019
[2]3-DOF并聯(lián)機械臂軌跡跟蹤控制研究[D]. 雒彩龍.燕山大學(xué) 2019
[3]輪腿復(fù)合式救援機器人機構(gòu)分析與仿真[D]. 王曉蕓.燕山大學(xué) 2015
[4]冗余七自由度串并聯(lián)擬人手臂的設(shè)計研究[D]. 李洪波.河北工業(yè)大學(xué) 2003
[5]6-DOF并聯(lián)機器人動力學(xué)建模、模糊變結(jié)構(gòu)控制[D]. 楊香蘭.燕山大學(xué) 2002
本文編號:3152337
【文章來源】:河北科技師范學(xué)院河北省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
縮略詞
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 對并聯(lián)機構(gòu)的介紹
1.3 機械臂介紹
1.3.1 串聯(lián)機械臂介紹
1.3.2 并聯(lián)機械臂介紹
1.4 解耦并聯(lián)機構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 運動學(xué)及工作空間分析
2.1 機械臂構(gòu)型及坐標(biāo)系描述
2.1.1 機構(gòu)結(jié)構(gòu)模型
2.1.2 機械臂坐標(biāo)系描述
2.2 機械臂位置及工作空間分析
2.2.1 機械臂位置反解分析
2.2.2 機械臂工作空間分析
2.3 機械臂的運動學(xué)建模
2.3.1 速度映射模型
2.3.2 運動學(xué)尺度參數(shù)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 動力學(xué)分析
3.1 機構(gòu)加速度求解
3.2 機構(gòu)各桿速度和加速度
3.2.1 擺動桿質(zhì)心速度和加速度
3.2.2 伸縮桿質(zhì)心速度和加速度
3.3 機構(gòu)虛功分析和動力學(xué)建模
3.4 機構(gòu)數(shù)值仿真
3.5 本章小結(jié)
第四章 解耦性分析
4.1 機構(gòu)耦合度的定義
4.1.1 單開鏈約束度
4.1.2 基本運動鏈的耦合度
4.2 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)降耦及其原理
4.3 機構(gòu)解耦性分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 樣機設(shè)計與制造裝配
5.1 樣機部件、運動副的設(shè)計
5.2 樣機的制造裝配
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]步行式加工機器人解耦并聯(lián)機械腿構(gòu)型綜合[J]. 陳佳麗,許勇,劉文彩. 機械傳動. 2019(09)
[2]基于系統(tǒng)動力學(xué)的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑研究[J]. 李京文,韓行. 東北大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2019(02)
[3]輪轂打磨5-DOF機械臂動力學(xué)建模與驅(qū)動參數(shù)預(yù)估[J]. 榮譽,劉雙勇,王洪斌,韓勇. 中國機械工程. 2018(04)
[4]基于結(jié)構(gòu)降耦和運動解耦的并聯(lián)機構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化及其性能改善[J]. 沈惠平,李菊,王振,孟慶梅,戴麗芳. 機械工程學(xué)報. 2017(19)
[5]3T1R并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計[J]. 楊桂林,吳存存,陳慶盈,王逸,張馳. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2017(12)
[6]低耦合度3T1R并聯(lián)操作手設(shè)計與運動學(xué)分析[J]. 沈惠平,尹洪賀,邵國為,楊廷力. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2017(05)
[7]一種3自由度并聯(lián)擬人機械腿的動力學(xué)建模及伺服電機峰值力矩預(yù)估[J]. 李研彪,李景敏,計時鳴,鄭超,趙章風(fēng). 兵工學(xué)報. 2014(11)
[8]6-UPS并聯(lián)多維力加載裝置的動力學(xué)建模及簡化[J]. 劉少欣,王丹,陳五一. 機床與液壓. 2014(19)
[9]我國工業(yè)機器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王田苗,陶永. 機械工程學(xué)報. 2014(09)
[10]六足農(nóng)業(yè)機器人并聯(lián)腿構(gòu)型分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計[J]. 榮譽,金振林,崔冰艷. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(15)
博士論文
[1]多約束下的機械臂運動控制算法研究[D]. 黃水華.浙江大學(xué) 2016
[2]提高串聯(lián)機械臂運動精度的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王琨.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[3]全方位移動機械臂協(xié)調(diào)規(guī)劃與控制[D]. 杜濱.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[4]新型6-DOF串并混聯(lián)擬人機械臂的性能分析與設(shè)計[D]. 李研彪.燕山大學(xué) 2009
[5]可重構(gòu)混聯(lián)機械手模塊TriVariant的設(shè)計理論與方法[D]. 李曚.天津大學(xué) 2005
[6]對稱少自由度并聯(lián)機器人型綜合理論及新機型綜合[D]. 李秦川.燕山大學(xué) 2003
碩士論文
[1]一種超冗余可變胞并聯(lián)機構(gòu)的基礎(chǔ)機構(gòu)學(xué)分析[D]. 張興超.河北科技師范學(xué)院 2019
[2]3-DOF并聯(lián)機械臂軌跡跟蹤控制研究[D]. 雒彩龍.燕山大學(xué) 2019
[3]輪腿復(fù)合式救援機器人機構(gòu)分析與仿真[D]. 王曉蕓.燕山大學(xué) 2015
[4]冗余七自由度串并聯(lián)擬人手臂的設(shè)計研究[D]. 李洪波.河北工業(yè)大學(xué) 2003
[5]6-DOF并聯(lián)機器人動力學(xué)建模、模糊變結(jié)構(gòu)控制[D]. 楊香蘭.燕山大學(xué) 2002
本文編號:3152337
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/xixikjs/3152337.html
最近更新
教材專著