【摘要】：并聯(lián)機構(gòu)在具有高精度,高強度等優(yōu)點的同時,機構(gòu)的強耦合性使得在機構(gòu)在進行力學分析以及控制方面相對較難。本文針對機構(gòu)的強耦合性,研究了機構(gòu)的解耦特性,通過型綜合理論得出一類具有三角化解耦特性的1T2R并聯(lián)機構(gòu)。并對其中的一種機構(gòu)進行了機構(gòu)自由度計算、運動學、靜力學、動力學方面進行性能分析。最后將該機構(gòu)應用于天線座架并進行了理論研究。首先,對三角化解耦機構(gòu)的解耦特性進行了研究,通過解耦特性與轉(zhuǎn)動自由度條件,得出了各支鏈的自由度,基于螺旋理論完成了對各支鏈的綜合。通過對各支鏈進行組合,得到了不同的滿足要求的機構(gòu)構(gòu)型。選擇PU+PRU+PUS并聯(lián)機構(gòu)作為研究對象,進行了自由度計算,通過建立機構(gòu)的運動學模型,求得了機構(gòu)的位置、速度、加速度方程。并進行了數(shù)值仿真與模擬驗證。同時求得了機構(gòu)的Jacobian矩陣為下三角陣,驗證了本文所綜合機構(gòu)三角化解耦特性的正確性。在進行機構(gòu)自由度分析時,發(fā)現(xiàn)機構(gòu)為過約束機構(gòu),針對過約束機構(gòu)在靜力學分析中存在的靜不定問題,采用拆桿法對各桿件進行獨立分析。通過對機構(gòu)的冗余并聯(lián)約束螺旋進行分析,得到虛設運動副以消除機構(gòu)過約束�；谛∽冃卫碚�,考慮構(gòu)件在虛設運動副方向的彈性變形,以轉(zhuǎn)動自由度條件為約束,建立機構(gòu)的變形協(xié)調(diào)方程,結(jié)合平衡方程完成機構(gòu)的靜力學分析。通過建立機構(gòu)支鏈間的閉環(huán)矢量方程,求得了各桿件質(zhì)心處的位置、速度、加速度,同時建立了各桿件質(zhì)心與動平臺運動學參數(shù)之間的映射矩陣。在虛功原理的基礎上,完成了對PU+PRU+PUS機構(gòu)的動力學建模,求出了在機構(gòu)運動過程中各支鏈的驅(qū)動力并對其進行了數(shù)值仿真。通過建立Adams模型完成了對機構(gòu)動力學的模擬仿真,驗證了本章動力學建模是正確的。最后,將PU+PRU+PUS機構(gòu)應用于天線座架用來調(diào)整天線姿態(tài),以保證天線與衛(wèi)星之間的對準性�？紤]衛(wèi)星與天線之間的約束關(guān)系,求出機構(gòu)動平臺新的運動學參數(shù)后,替代原有動平臺運動與受力,基于機構(gòu)運動學與動力學方程,求出天線座架的運動學與動力學方程。使用Adams軟件做相關(guān)驗證,說明應用的可行性與合理性。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH112
【圖文】：

出現(xiàn)奇異位型時，機構(gòu)將出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，影該機構(gòu)奇異性及運動學做了相關(guān)分析。張帆行了綜合（圖 1-4），由于螺旋理論在表示的位置有關(guān)，為解決此問題，需要對機構(gòu)的避免了機構(gòu)運動過程中的瞬時運動。近年來并取得了明顯的進展與成效[14-16]。

Gogu[27]提出解耦是實現(xiàn)各向同性的前提，驗證均為完全解耦（圖 1-10）機構(gòu)與各向同性機構(gòu)機構(gòu)雅可比矩陣條件數(shù)為 1 時，機構(gòu)為具有各時，機構(gòu)只是完全解耦而不具有各向同性的特

41圖 4-13 支鏈驅(qū)動力仿真曲線Fig. 4-13 Branch Chain Driving Force Simulation Curvea）和圖 4-13 關(guān)于支鏈驅(qū)動力的求解曲線，兩者曲線一致

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