【摘要】：Stewart平臺(tái)是一種六自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。由于Stewart平臺(tái)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、緊湊,且精度高,因此特別適應(yīng)于那些空間受限制或工作空間范圍不大而負(fù)載卻很大的工作場(chǎng)合�；赟tewart平臺(tái)的基本原理,派生出許多基于不同運(yùn)動(dòng)學(xué)原理和結(jié)構(gòu)的并聯(lián)機(jī)構(gòu),并在許多科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域諸如飛行模擬器、并聯(lián)機(jī)床、航海模擬器和微操作機(jī)器人等領(lǐng)域,獲得了廣泛的應(yīng)用。 本課題首先根據(jù)課題要求建立了一種大型Stewart平臺(tái)三維模型。并對(duì)Stewart平臺(tái)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,計(jì)算了自由度。利用ADAMS與Solidworks的接口技術(shù),把三維模型導(dǎo)入ADAMS,獲得了Stewart平臺(tái)的虛擬樣機(jī)模型。 根據(jù)向量變換關(guān)系進(jìn)行了Stewart平臺(tái)空間位置和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。并基于ADAMS在不同運(yùn)動(dòng)情況下對(duì)Stewart平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真,獲得了各驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力以及各運(yùn)動(dòng)副約束力隨時(shí)間變化曲線。為運(yùn)動(dòng)控制提供了依據(jù)。 將Stewart平臺(tái)的動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)化為柔性體,在ADAMS中進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)仿真。獲得6根驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)力,并和剛體動(dòng)力學(xué)仿真的結(jié)果相比較；將獲得的各個(gè)時(shí)刻的動(dòng)態(tài)載荷文件導(dǎo)入ANSYS中,對(duì)Stewart平臺(tái)的動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了在各個(gè)位姿狀態(tài)下的有限元分析。通過(guò)比較、分析各載荷步的結(jié)果,獲得了動(dòng)平臺(tái)的變形和應(yīng)力分布情況。 最后,基于ANSYS軟件,建立了Stewart平臺(tái)零位姿狀態(tài)的有限元模型,對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析,提取前6階的頻率和振型,為振動(dòng)控制提供了依據(jù)。
【圖文】：

圖1.1波音737一400飛行模擬器Fig.l.1FlightsimulatorofBoeing737一400國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)夕I\對(duì)于Stewart平臺(tái)的研究現(xiàn)狀ewart平臺(tái)系統(tǒng)最早的研究出現(xiàn)于1965年Stewart的論文中。上世紀(jì)國(guó)際上對(duì)于并聯(lián)機(jī)器人包括Stewart平臺(tái)的研究還不多，到了上世紀(jì)90年代初，人們逐漸認(rèn)識(shí)到了Stewart平臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)精度高、穩(wěn)、自重比高的優(yōu)點(diǎn)，于是Stewart平臺(tái)成了研究熱點(diǎn)。聯(lián)機(jī)器人從20世紀(jì)80年代以來(lái)，成為機(jī)器人領(lǐng)域中的幾個(gè)研究熱英國(guó)、日木德國(guó)等國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)分別開(kāi)展了對(duì)并聯(lián)機(jī)器人的研究。研究和開(kāi)發(fā)并聯(lián)機(jī)器人也很重視，并對(duì)這種新型數(shù)控設(shè)備的工程應(yīng)，，紛紛投入大量金錢(qián)研究，并從上世紀(jì)90年代開(kāi)始相繼推出結(jié)構(gòu)相的產(chǎn)品化樣機(jī)。

文教育部“211”工程重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。燕山大學(xué)于作機(jī)樣機(jī)。中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清入研究，并研制出多臺(tái)樣機(jī)。其中清華大學(xué)是國(guó)之一，并于1997年12月與天津大學(xué)合作，共同軸機(jī)床原型機(jī)一一VAMT1Y(如圖1.2)。在虛擬軸方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。目前科研人員正在進(jìn)工作，以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)虛擬軸機(jī)床的產(chǎn)業(yè)化[31。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH112

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本文編號(hào)：2597197