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3-RRP平面并聯(lián)機構的性能研究

發(fā)布時間:2017-04-06 17:08

  本文關鍵詞:3-RRP平面并聯(lián)機構的性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:好的承壓能力、好的剛度特性以及好的精確度是并聯(lián)機構成為該領域研究熱點的重要原因。三自由度平面并聯(lián)機構作為并聯(lián)機構的重要分支,相比六自由度并聯(lián)機構,在結(jié)構上簡單,制造加工上成本低,運動控制上易于實現(xiàn)精確控制。因此文章選取三自由度平面并聯(lián)機構3-RRP為研究對象,通過建立機構模型,對該模型進行運動學、動力學以及機構精確度分析。研究成果填補了平面三自由度并聯(lián)機構中該機構研究的空白,同時為該機構其他性能的進一步研究提供了理論基礎。 首先,對3-RRP平面并聯(lián)機構進行運動學分析,利用旋轉(zhuǎn)矩陣法得到機構的位置正解和逆解,由于并聯(lián)機構的結(jié)構特性,機構位置正解比位置逆解求解難度高,因此文章嘗試一種新型智能算法BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法求解位置正解。然后針對機構進行運動仿真,,采用ADAMS仿真軟件,得到不同驅(qū)動條件下動平臺運動的位移、速度和加速度變化曲線。利用前面求得的機構位置正解進一步推導得出雅可比矩陣,通過對矩陣的分析得出機構存在的奇異位置。 其次,對并聯(lián)機構的動力學進行分析。利用虛功原理求解出動力學逆解方程,同時利用ADAMS軟件,模擬了在末端執(zhí)行器上施加四組不同外力情況下,同樣完成8字形運動軌跡時,三個驅(qū)動電機的功率消耗。為動力學的進一步研究提供了理論依據(jù)。 再次,在運動學分析的基礎上,利用微分原理求解得出機構的誤差正解方程。使用Matlab軟件將求解出來的誤差正解模型輸入畫圖,最終得到了驅(qū)動角變化對動平臺位姿誤差變化的規(guī)律。這為下一章的機構精度分析提供了理論依據(jù)。 最后,通過對3-RRP平面并聯(lián)機構的單個支鏈誤差研究入手,判斷整個機構原始誤差對動平臺輸出精度的影響情況。利用Matlab軟件將結(jié)果以圖形的形式表示,使得更加直觀。通過本章研究可以為精度補償?shù)炔⒙?lián)機構精度研究工作提供可靠的理論依據(jù)。
【關鍵詞】:3-RRP 運動學 動力學 誤差建模 精度分析
【學位授予單位】:中北大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH112
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-10
  • 1 緒論10-21
  • 1.1 選題背景和意義10-11
  • 1.1.1 選題背景10-11
  • 1.1.2 選題意義11
  • 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-19
  • 1.2.0 三自由度平面并聯(lián)機構的研究現(xiàn)狀及分析11-14
  • 1.2.1 并聯(lián)機構運動學分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
  • 1.2.2 機構奇異位形分析15-16
  • 1.2.3 機構動力學分析16-17
  • 1.2.4 機構的精度分析17-18
  • 1.2.5 并聯(lián)機構的仿真研究18-19
  • 1.3 主要研究的內(nèi)容及論文結(jié)構19-20
  • 1.4 本章小結(jié)20-21
  • 2 3-RRP 平面并聯(lián)機構的運動學分析21-40
  • 2.1 3-RRP 平面并聯(lián)機構的位置分析21-26
  • 2.1.1 3-RRP 平面并聯(lián)機構模型建立及自由度分析21-23
  • 2.1.2 3-RRP 平面并聯(lián)機構的位置正解分析23-25
  • 2.1.3 3-RRP 平面并聯(lián)機構位置逆解分析25-26
  • 2.2 3-RRP 平面并聯(lián)機構的運動仿真26-32
  • 2.2.1 3-RRP 平面并聯(lián)機構仿真模型的建立26-28
  • 2.2.2 3-RRP 平面并聯(lián)機構運動學仿真分析28-32
  • 2.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡法32-36
  • 2.3.1 基于 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡法的正解計算32-34
  • 2.3.2 實例計算及仿真結(jié)果34-36
  • 2.4 3-RRP 并聯(lián)機構的奇異性分析36-39
  • 2.4.1 并聯(lián)機構的奇異原理36
  • 2.4.2 雅可比矩陣36-38
  • 2.4.3 并聯(lián)機構奇異性分析38-39
  • 2.5 本章小結(jié)39-40
  • 3 3-RRP 平面并聯(lián)機構的動力學分析40-49
  • 3.1 3-RRP 平面并聯(lián)機構動力學建模41-43
  • 3.2 3-RRP 平面并聯(lián)機構動力學仿真43-48
  • 3.2.1 虛擬樣機技術43-44
  • 3.2.2 機械系統(tǒng)的動力學分析與仿真44-45
  • 3.2.3 3-RRP 平面并聯(lián)機構 ADAMS 動力學仿真45-48
  • 3.3 本章小結(jié)48-49
  • 4 3-RRP 并聯(lián)機構的誤差建模49-61
  • 4.1 機構誤差49-54
  • 4.1.1 機構原始誤差分類49-52
  • 4.1.2 基于微分原理的誤差建模方法52-54
  • 4.2 3-RRP 平面并聯(lián)機構誤差模型建立54-57
  • 4.3 3-RRP 平面并聯(lián)機構實例計算57-60
  • 4.3.1 參數(shù)設計57
  • 4.3.2 Matlab 仿真57-60
  • 4.4 本章小結(jié)60-61
  • 5 3-RRP 平面并聯(lián)機構精度分析61-72
  • 5.1 精度分析方法62-63
  • 5.2 3-RRP 平面并聯(lián)機構各參數(shù)誤差與精度關系63-71
  • 5.2.1 參數(shù)誤差取值63-64
  • 5.2.2 仿真得出各誤差影響曲線圖64-71
  • 5.3 本章小結(jié)71-72
  • 6 總結(jié)與展望72-74
  • 6.1 文章總結(jié)72-73
  • 6.2 展望73-74
  • 參考文獻74-79
  • 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及成果79-80
  • 致謝80-81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李新友;陳五一;韓先國;;基于正交設計的3-RPS并聯(lián)機構精度分析與綜合[J];北京航空航天大學學報;2011年08期

2 蘇海軍,廖啟征,梁崇高;一種5-5型臺體并聯(lián)機器人機構的位置正解[J];北京郵電大學學報;1997年03期

3 羅佑新;3-RPR平面并聯(lián)機構正解的吳方法[J];湖南文理學院學報(自然科學版);2004年02期

4 李樹軍;孟巧玲;;3-PRR平面并聯(lián)機構的剛度特性[J];東北大學學報(自然科學版);2009年06期

5 張彥斌;王慧萍;吳鑫;;完全各向同性3自由度平面并聯(lián)機構的型綜合[J];光學精密工程;2012年03期

6 李瑞琴,鄒慧君,程志剛;平面3-DOF機構基本構型的創(chuàng)新設計及應用研究[J];華北工學院學報;2003年04期

7 何哲明,羅佑新;3-RPR平面并聯(lián)機構正解的新方法[J];機床與液壓;2005年08期

8 郭希娟,朱思俊,黃真,孔令富;平面3RRR并聯(lián)機構的運動性能分析[J];機器人技術與應用;2002年04期

9 游世明,陳思忠,梁賀明;基于ADAMS的并聯(lián)機器人運動學和動力學仿真[J];計算機仿真;2005年08期

10 呂幫俊;朱石堅;邢繼峰;彭利坤;;基于虛功原理的Stewart機構逆動力學模型修正[J];機械設計與研究;2010年04期


  本文關鍵詞:3-RRP平面并聯(lián)機構的性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



本文編號:289279

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