發(fā)布時(shí)間：2020-12-12 05:34

　　傳統(tǒng)剛性并聯(lián)機(jī)構(gòu)中由于運(yùn)動(dòng)副間隙的存在,在運(yùn)動(dòng)中不可避免的會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)沖擊,并且由于其自身結(jié)構(gòu)的限制,在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)存在多種奇異位置。相比于傳統(tǒng)剛性機(jī)構(gòu),柔性機(jī)構(gòu)中具有消除運(yùn)動(dòng)副間隙、無摩擦、無需潤(rùn)滑等優(yōu)勢(shì)。因此,本文針對(duì)傳統(tǒng)剛性機(jī)構(gòu)中存在振動(dòng)沖擊,規(guī)避奇異困難等問題,將柔性機(jī)構(gòu)作為運(yùn)動(dòng)副加入到傳統(tǒng)剛性并聯(lián)機(jī)構(gòu)中,形成具有規(guī)避奇異特性的剛?cè)狁詈喜⒙?lián)機(jī)構(gòu)。在剛?cè)狁詈蠙C(jī)構(gòu)中由于柔性關(guān)節(jié)的存在,減少了運(yùn)動(dòng)副間隙和沖擊振動(dòng),同時(shí)可利用柔性機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能釋放能量的優(yōu)勢(shì)規(guī)避機(jī)構(gòu)中的奇異位形,從而提高了機(jī)構(gòu)的整體性能。本文以抓取對(duì)振動(dòng)和沖擊有嚴(yán)格要求的精密電子元器件為研究背景,確定了機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,根據(jù)機(jī)構(gòu)任務(wù)要求對(duì)作為本體的傳統(tǒng)剛性并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),利用支鏈構(gòu)造法,綜合出了 19種機(jī)構(gòu)構(gòu)型。確定了以分布式柔性轉(zhuǎn)動(dòng)副加入到剛性并聯(lián)機(jī)構(gòu)中的設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)出了一類剛?cè)狁詈喜⒙?lián)機(jī)構(gòu)并繪制出了相應(yīng)的三維簡(jiǎn)圖。其次,利用偽剛體模型法對(duì)柔性關(guān)節(jié)進(jìn)行了分析修正,利用閉環(huán)矢量方程法對(duì)機(jī)構(gòu)求解了運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解。完成了包括機(jī)構(gòu)的工作空間、奇異性及動(dòng)力學(xué)性能的分析。同時(shí),對(duì)反映機(jī)構(gòu)精度特性的靜剛度及機(jī)構(gòu)誤差性能進(jìn)行了分析,并提出了... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１并聯(lián)抓取機(jī)器人?－??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐａｒａｌｌｅｌ?ｇｒａｂ?ｒｏｂｏｔ??

同時(shí)人們希望能在宏觀機(jī)構(gòu)中加入更多的柔性機(jī)構(gòu)，所以研究含有柔性結(jié)構(gòu)??的并聯(lián)結(jié)構(gòu)任重道遠(yuǎn)。由于柔性機(jī)構(gòu)自身結(jié)構(gòu)的優(yōu)異性，在人們生活和各種工程??領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，目前其主要的應(yīng)用領(lǐng)域有以下幾個(gè)方面：精密工程，仿生??機(jī)器人，柔性智能結(jié)構(gòu)［３］。??柔性機(jī)構(gòu)與精密工程，近年來微納米技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，柔性機(jī)構(gòu)由??于其精度高，一體化制作方便等優(yōu)勢(shì)，使其在微制造和微操作、微機(jī)電系統(tǒng)、生??物醫(yī)學(xué)工程等高精度要求的領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。例如，傳統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)制作出??的精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)達(dá)到的分辨率極限是５０ｎｍ、精度為ｌｎｍ，基于剛性機(jī)構(gòu)很難突破??這一精度瓶頸，但是柔性機(jī)構(gòu)制作成的定位平臺(tái)可以使精度提高１？３個(gè)數(shù)量級(jí)。??柔性機(jī)構(gòu)還應(yīng)用于精密運(yùn)動(dòng)定位平臺(tái)、精密傳動(dòng)裝置、精密執(zhí)行器、精密傳感器??等用途。微定位領(lǐng)域是柔性機(jī)構(gòu)應(yīng)用最廣的領(lǐng)域，特別是具有納米級(jí)分辨率的超??精密定位技術(shù)領(lǐng)域，微納米級(jí)別器件的組裝及操作，這些任務(wù)領(lǐng)域通常要求工作??臺(tái)能實(shí)現(xiàn)靈巧的操作與裝配任務(wù)，同一工作空間中可以容納多種功能單元、部件??供料器和執(zhí)行器，如晶片、生物芯片的鍵合、光電子器件耦合裝配等，例如圖１－３??至圖１－５所示為柔性機(jī)構(gòu)的幾種應(yīng)用。??

同時(shí)人們希望能在宏觀機(jī)構(gòu)中加入更多的柔性機(jī)構(gòu)，所以研究含有柔性結(jié)構(gòu)??的并聯(lián)結(jié)構(gòu)任重道遠(yuǎn)。由于柔性機(jī)構(gòu)自身結(jié)構(gòu)的優(yōu)異性，在人們生活和各種工程??領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，目前其主要的應(yīng)用領(lǐng)域有以下幾個(gè)方面：精密工程，仿生??機(jī)器人，柔性智能結(jié)構(gòu)［３］。??柔性機(jī)構(gòu)與精密工程，近年來微納米技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，柔性機(jī)構(gòu)由??于其精度高，一體化制作方便等優(yōu)勢(shì)，使其在微制造和微操作、微機(jī)電系統(tǒng)、生??物醫(yī)學(xué)工程等高精度要求的領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。例如，傳統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)制作出??的精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)達(dá)到的分辨率極限是５０ｎｍ、精度為ｌｎｍ，基于剛性機(jī)構(gòu)很難突破??這一精度瓶頸，但是柔性機(jī)構(gòu)制作成的定位平臺(tái)可以使精度提高１？３個(gè)數(shù)量級(jí)。??柔性機(jī)構(gòu)還應(yīng)用于精密運(yùn)動(dòng)定位平臺(tái)、精密傳動(dòng)裝置、精密執(zhí)行器、精密傳感器??等用途。微定位領(lǐng)域是柔性機(jī)構(gòu)應(yīng)用最廣的領(lǐng)域，特別是具有納米級(jí)分辨率的超??精密定位技術(shù)領(lǐng)域，微納米級(jí)別器件的組裝及操作，這些任務(wù)領(lǐng)域通常要求工作??臺(tái)能實(shí)現(xiàn)靈巧的操作與裝配任務(wù)，同一工作空間中可以容納多種功能單元、部件??供料器和執(zhí)行器，如晶片、生物芯片的鍵合、光電子器件耦合裝配等，例如圖１－３??至圖１－５所示為柔性機(jī)構(gòu)的幾種應(yīng)用。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]平面3RRR機(jī)構(gòu)桿長(zhǎng)誤差對(duì)奇異性的影響分析[J]. 單寧,班超,王草山,劉霞,程?hào)|方.  機(jī)床與液壓. 2017(07)
[2]一種新型具有閉環(huán)單元的高剛度冗余并聯(lián)機(jī)構(gòu)[J]. 趙福群,郭盛,曲海波.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[3]含有柔順關(guān)節(jié)的并聯(lián)機(jī)器人應(yīng)力分析[J]. 李淵,余躍慶.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]對(duì)稱型平面3-RRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)可達(dá)工作空間研究[J]. 李大海,宋勝濤,李瑞琴,趙建文,趙瑞杰.  機(jī)械傳動(dòng). 2015(09)
[5]基于遺傳算法的五桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能優(yōu)化[J]. 黃冠宇,方躍法,曲海波,田春旭.  北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]柔性機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 于靖軍,郝廣波,陳貴敏,畢樹生.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(13)
[7]柔順關(guān)節(jié)并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型[J]. 李淵,余躍慶.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(07)
[8]運(yùn)動(dòng)副間隙引起的并聯(lián)機(jī)器人誤差及其補(bǔ)償[J]. 余躍慶,田浩.  光學(xué)精密工程. 2015(05)
[9]6R工業(yè)機(jī)器人剛度分析[J]. 張永貴,劉晨榮,劉鵬.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(02)
[10]平面三自由度3-RRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力矩分析[J]. 郭彥軍,李瑞琴.  機(jī)械傳動(dòng). 2013(12)

博士論文
[1]考慮運(yùn)動(dòng)副間隙的平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)與控制研究[D]. 宋振東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]平面3-RRR柔性并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)彈性動(dòng)力學(xué)建模與振動(dòng)主動(dòng)控制研究[D]. 張清華.華南理工大學(xué) 2013
[3]并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)奇異性及其動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究[D]. 李雨桐.浙江大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于連桿機(jī)構(gòu)的新型并聯(lián)機(jī)器人構(gòu)型設(shè)計(jì)與分析[D]. 趙福群.北京交通大學(xué) 2016
[2]用于并聯(lián)機(jī)器人的開槽薄壁柔順關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 馬蘭.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[3]柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)研究[D]. 孫肇鵬.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[4]柔順鉸鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 崔忠煒.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[5]六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)誤差分析和補(bǔ)償[D]. 宋曉飛.重慶大學(xué) 2012
[6]柔順機(jī)構(gòu)的軟化和靜態(tài)平衡設(shè)計(jì)[D]. 張守銀.西安電子科技大學(xué) 2012
[7]6R型工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)剛度辨識(shí)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳玉山.華中科技大學(xué) 2011
[8]并聯(lián)機(jī)器人位姿誤差分析與補(bǔ)償方法研究[D]. 劉志杰.燕山大學(xué) 2010



本文編號(hào)：2911945