【摘要】：近年來,冗余驅動并聯(lián)機構由于其在運動奇異性,剛度,負載能力等方面良好的性能表現(xiàn),越來越受到研究人員的關注。冗余驅動并聯(lián)機構的冗余分支使得各運動分支內的鉸鏈配合間隙更可控,因此該類機構理論上可以實現(xiàn)比一般非冗余驅動并聯(lián)機構更高的定位精度。目前適用于非冗余驅動并聯(lián)機構的運動學標定方法,無法直接應用于冗余驅動并聯(lián)機構,為此本文針對冗余驅動并聯(lián)機構進行了運動學標定方法上的研究,主要內容如下:(1)以3自由度并聯(lián)機構2UPR-RPU為例,介紹以矢量微分法為核心的并聯(lián)機構的誤差建模方法以及基于基于外標定的運動學標定方法,并分析將這些方法應用于冗余驅動并聯(lián)機構的可行性與難點。(2)以3自由度冗余驅動并聯(lián)機構2UPR-2RPU為研究目標,分析當各分支驅動值無法滿足幾何約束時機構的運動狀態(tài)。通過依次將不同分支上的驅動去除,把冗余驅動并聯(lián)機構拆分為若干個非冗余驅動的子機構。經過分析,由于運動學誤差和鉸鏈配合間隙的影響,冗余驅動并聯(lián)機構的各子機構末端點實際位置在一個可調整空間內,而完整機構末端點位置在所有可調整空間的交集內。(3)確定誤差源,并分別基于幾何法和數(shù)值法進行非冗余驅動子機構的誤差建模,相互驗證。對各子機構的誤差映射雅可比矩陣進行預處理后,通過加權累加法得到冗余驅動并聯(lián)機構的誤差模型。(4)對2UPR-2RPU機構進行基于激光跟蹤儀的外標定法仿真,以機構末端點名義位置與實際位置的偏差為優(yōu)化目標,進行誤差參數(shù)辨識,基于修正控制模型參數(shù)誤差補償。(5)搭建實驗平臺,進行參數(shù)辨識,并將結果補償?shù)綑C構的控制模型中后,機構絕對定位精度得到了顯著提高,證明了誤差建模以及參數(shù)辨識方法的有效性。本文豐富了機構運動學標定的理論研究,實現(xiàn)了標定方法在新領域的應用,同時也推動了冗余驅動并聯(lián)機構的應用發(fā)展。
【圖文】：

圖 3.7 刀具末端點實際分布情況圖末端實際位置預測的難度在于，在不同位型，也就是構輸出位置的映射關系是不同的。在不同標定點上，每變化，且任意一條分支上間隙參數(shù)的變化會同時導致多準確預測機構末端的實際輸出位置是十分困難的。然而位置組成了一個可能空間，可以確定的是冗余機構的實可能空間內。在上文提到各 Pi點位置較為接近的前提下中心作為冗余機構的實際輸出位置。除此之外，，機構本空間內對成分布的特性，保證了這種做法一定的精度。4 41 11 1( , ) ( , ).4 4i ii i p f q ε ε p f q ε ε
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH112

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本文編號：2673034