【摘要】：通過重力平衡能有效提高機構(gòu)的工作效率和運動精度,同時使并聯(lián)機構(gòu)具有更高的承載能力和更優(yōu)良的動力學性能。本課題在雅克比矩陣恒定的移動并聯(lián)機構(gòu)的研究的基礎(chǔ)上,構(gòu)型設(shè)計出一類全域恒平衡并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型,并對機構(gòu)的平衡性能進行仿真驗證。主要研究如下:首先,基于6-UPS、4-UPS-UPU、4-UPU和3-PUU并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型,將3-PRRR并聯(lián)機構(gòu)作為平衡機構(gòu)嵌入到上述四種機構(gòu)內(nèi),設(shè)計出具有內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)的全域恒平衡并聯(lián)機構(gòu)。根據(jù)修正后的G-K公式驗證了上述全域恒平衡并聯(lián)機構(gòu)的自由度,并進一步分析了3-PRRR平衡機構(gòu)的相關(guān)性能。其次,以構(gòu)型出的6UPS/(3PRRR)+S機構(gòu)為模型,基于影響系數(shù)法得到并聯(lián)機構(gòu)的一階、二階影響系數(shù),然后分別求解動平臺、分支連桿與主動輸入關(guān)節(jié)間的速度、加速度映射關(guān)系。進一步在慣性系下分別建立內(nèi)外層機構(gòu)的動力學模型,再根據(jù)相互作用力的關(guān)系建立全域恒平衡并聯(lián)機構(gòu)的整體的動力學模型。再次,定義了平衡系數(shù)、平衡力和附加力。根據(jù)建立的全域恒平衡并聯(lián)機構(gòu)動力學模型,分別對6UPS/(3PRRR)+S和3PUU/3PRRR并聯(lián)機構(gòu)進行平衡特性分析,并與現(xiàn)有的平衡機構(gòu)法和配重法的平衡性能進行對比,驗證了全域恒平衡并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型所具備的特性與優(yōu)勢。最后,對雅克比恒定的移動并聯(lián)機構(gòu)的機構(gòu)學特性進行了分析:分析了雅克比矩陣恒定的并聯(lián)機構(gòu)在使用虛設(shè)機構(gòu)法求解雅克比矩陣特點;提出了由雅克比矩陣逆推位置正解的簡便方法;以雅克比矩陣恒定的3-PPRR并聯(lián)機構(gòu)為模型,分析了當機構(gòu)雅克比矩陣保持恒定對機構(gòu)動力學、運動/力傳遞性能和靈巧度產(chǎn)生的影響。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH112;TP242
【圖文】：

從而減小驅(qū)動關(guān)節(jié)輸出的用于究中，可將重力平衡的方式分為：配也是較為普遍的平衡方法，通過添加終保持靜止，使機構(gòu)在其工作空間任如圖 1-1 所示。配重法的原理相對直產(chǎn)生的作用力作用在動平臺上時，作，使得平衡力發(fā)生變化；當配重放置關(guān)系同樣會隨著機構(gòu)位姿變化而變化，想要完全恒定的平衡重力一般比較配重時，會使整體機械系統(tǒng)的質(zhì)量變了系統(tǒng)固有頻率和動態(tài)特性。而當平大才能實現(xiàn)理想的平衡狀態(tài)，并且想。

圖 1-2 彈簧平衡法種，很多平衡裝置將配重和彈簧結(jié)合，也有部分是利用氣/液壓缸、電機、進的平衡裝置還會采用反饋控制系統(tǒng)力平衡。平衡裝置可適用于變載荷的平衡裝置的控制系統(tǒng)過于復雜，設(shè)計重力平衡構(gòu)簡單、操作空間大等特點，因而獲作業(yè)，比如，自動裝配、噴漆、搬運節(jié)所承受的載荷將隨其位姿的變化而因此關(guān)節(jié)載荷很大部分是由機器人各人臂桿運動的位置、速度以及加速度

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 杜晴晴;郭宗和;郭前建;;3-PRRS六自由度并聯(lián)機構(gòu)奇異位形研究[J];機床與液壓;2015年15期

2 宋軼民;王曉莉;連賓賓;孫濤;;一種1T2R臥式布局并聯(lián)機構(gòu)的重力補償策略[J];天津大學學報(自然科學與工程技術(shù)版);2015年07期

3 孫美霞;任立紅;韓華;郝礦榮;丁永生;;基于立體視覺的串聯(lián)機器人跟蹤檢測系統(tǒng)[J];計算機工程;2012年13期

4 陳有清;李開明;;基于Adams的3-(2SPS)并聯(lián)機構(gòu)的配重平衡分析[J];機床與液壓;2011年11期

5 孟祥志;李樹軍;;并聯(lián)機床的平衡機構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化[J];中國機械工程;2010年15期

6 孟祥志;劉春時;李明;楊流;;3-PRS型并聯(lián)機床的配重平衡法[J];東北大學學報(自然科學版);2009年09期

7 趙鐵石,黃真;欠秩空間并聯(lián)機器人輸入選取的理論與應(yīng)用[J];機械工程學報;2000年10期

8 吳維;;機器人平衡系統(tǒng)的使用[J];裝備維修技術(shù);1998年03期

9 朱遂伍，孫杏初;工業(yè)機器人平衡系統(tǒng)的研究[J];北京航空航天大學學報;1995年02期

10 趙錫芳,張宗明;機器人自重的平衡裝置計算[J];機械設(shè)計與研究;1985年05期

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 苑飛虎;重載并聯(lián)穩(wěn)定平臺構(gòu)型綜合與軌跡規(guī)劃研究[D];燕山大學;2015年

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 陳有清;3-（2SPS）三平移并聯(lián)機構(gòu)靜平衡研究[D];南京理工大學;2011年

本文編號：2713116