電液伺服控制六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)聯(lián)合仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-05 04:01
六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的本質(zhì)就是并聯(lián)運(yùn)動(dòng)平臺(tái),它是德國(guó)機(jī)構(gòu)學(xué)家Stewart于1965年發(fā)明的,因此也叫做Stewart平臺(tái)。近幾年來(lái)已經(jīng)成為了國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一,也成為了衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)制造水平的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。它具有著自由度多,剛性好,精度高,可控制性好,模塊化設(shè)計(jì)生產(chǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到了并聯(lián)機(jī)床,并聯(lián)機(jī)器人,水下、空中對(duì)接平臺(tái),各種運(yùn)動(dòng)駕駛模擬器、娛樂(lè)設(shè)置和醫(yī)療器械等多個(gè)方面。本文是結(jié)合太原理工大學(xué)“211工程建設(shè)”研究項(xiàng)目而進(jìn)行的,論述了并聯(lián)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)、發(fā)展歷史和展望、應(yīng)用領(lǐng)域、研究意義及研究方法,提出了六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械機(jī)構(gòu)、液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,全文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分:(1)對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析,包括機(jī)構(gòu)分析(自由度分析,機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式分析);運(yùn)動(dòng)學(xué)分析(位置正解和逆解、速度逆解和雅可比矩陣);機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析;運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的完全可達(dá)空間分析以及桿件驅(qū)動(dòng)方式分析。(2)根據(jù)現(xiàn)有條件設(shè)計(jì)計(jì)算出六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸。在本文中,已知液壓缸活塞和活塞桿直徑,以及液壓缸行程,在保證運(yùn)動(dòng)平臺(tái)具有一定運(yùn)動(dòng)空間的條件下,設(shè)計(jì)計(jì)算出運(yùn)動(dòng)平臺(tái)各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Giddings﹠Lewis公司研制的VARIAX型加工中心Fig.1-1VARIAXmachiningcentermanufacturedbyGiddings﹠Lewiscompany
1999 年天津大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)在 CIMT’99(北京國(guó)際機(jī)床展覽會(huì))上展出了自己研制的并聯(lián)機(jī)床。圖1-2 我國(guó)第一臺(tái)并聯(lián)機(jī)床VAMTIY型珩架式六軸并聯(lián)機(jī)床原型樣機(jī)Fig.1-2 The first 6-axis parallel machine tool prototype VAMTIY of China1999年6月,在國(guó)家自然科學(xué)基金的大力支持下,從事并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究的國(guó)內(nèi)研究骨干技術(shù)人員,在清華大學(xué)召開(kāi)了我國(guó)第一屆并聯(lián)機(jī)器人與并聯(lián)機(jī)床設(shè)計(jì)理論與關(guān)鍵技術(shù)研討會(huì),對(duì)并聯(lián)機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)以及亟待解決的疑難問(wèn)題進(jìn)行了深入的探討,對(duì)我國(guó)并聯(lián)機(jī)構(gòu)發(fā)展研究起到了積極的推動(dòng)作用。中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所正在研制一種新型五自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床,并且取得了突破性的研究成果;北京航空航天大學(xué)正在努力開(kāi)發(fā)一種并聯(lián)刀具刃磨并聯(lián)機(jī)床,此外還有一些高校如浙江大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)、天津大學(xué)、西安交通大學(xué)、東北大學(xué)、北京郵電大學(xué)、華中理工大學(xué)等也在對(duì)并聯(lián)機(jī)床進(jìn)行深入的研究,并與相關(guān)企業(yè)合作研制了數(shù)臺(tái)結(jié)構(gòu)形式多樣的并聯(lián)機(jī)構(gòu)樣機(jī)。國(guó)內(nèi)的許多學(xué)者對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的理論進(jìn)行了深入的研究。諸如天津大學(xué)的黃田教授以并聯(lián)機(jī)床為研究目標(biāo),對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論作了進(jìn)一步的發(fā)展,提出了一種并聯(lián)機(jī)床工作空間的高效率數(shù)值解法;燕山大學(xué)的黃真教授于 1999 年研究了并聯(lián)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一般線性奇異的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理以及其產(chǎn)生的幾何條件
的充分必要條件,為我國(guó)并聯(lián)機(jī)構(gòu)理論研究發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn);陳墾、李嘉等人對(duì)6-PSS 型六自由度并聯(lián)操作手段運(yùn)動(dòng)學(xué)和工作空間進(jìn)行了深入的研究,并取得了突破性的研究成果。2005 年,哈爾濱工業(yè)大學(xué)的流體傳動(dòng)與控制研究所和中船重工 719 研究所合作研制了一種具有六個(gè)自由度的航海模擬器,用于訓(xùn)練潛艇駕駛?cè)藛T和測(cè)試各種儀器的性能等;2008 年 4 月我國(guó)試制成功六自由度飛行仿真模擬機(jī)系統(tǒng),如圖 1-3 所示,該模擬機(jī)系統(tǒng)的試制成功,為我國(guó)大規(guī)模、高效率、低成本培養(yǎng)飛行員提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀分析[J]. 黃昔光,何廣平,譚曉蘭,袁俊杰,崔桂芝. 北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[2]三軸模擬搖擺臺(tái)機(jī)電聯(lián)合仿真研究[J]. 崔棟良,梁利華,張松濤. 應(yīng)用科技. 2009(09)
[3]基于AMESim與ADAMS聯(lián)合仿真技術(shù)的減搖鰭液壓系統(tǒng)仿真研究[J]. 梁利華,寧繼鵬,史洪宇. 機(jī)床與液壓. 2009(08)
[4]基于ADAMS和Pro/E的并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真[J]. 賈小剛,袁志業(yè),申?yáng)|. 機(jī)床與液壓. 2009(02)
[5]直線式位移傳感器在地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中的應(yīng)用[J]. 宋麗紅,黃浩華. 傳感器與微系統(tǒng). 2008(11)
[6]運(yùn)動(dòng)模擬器及其運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J]. 宋國(guó)峰,程忠濤,袁立鵬,任勇,程忠志. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(06)
[7]基于ADAMS的某6-DOF飛行模擬器運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的研究[J]. 李興洋,盧穎. 系統(tǒng)仿真技術(shù). 2008(02)
[8]大型液壓Stewart平臺(tái)動(dòng)態(tài)耦合特性[J]. 王偉,謝海波,傅新,楊華勇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(09)
[9]特種車(chē)輛模擬駕駛系統(tǒng)六自由度數(shù)字液壓平臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 劉寶波,鄭貴省,初海寧,趙銳,姜贊,白麗娜. 軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2007 (03)
[10]并聯(lián)機(jī)床的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 程仙國(guó),趙恒華,高興軍. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2007(03)
碩士論文
[1]液壓六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)研究[D]. 黨田峰.浙江大學(xué) 2008
[2]挖掘機(jī)負(fù)載敏感系統(tǒng)的聯(lián)合仿真及能耗分析[D]. 武宏偉.太原理工大學(xué) 2008
[3]基于AMESim的液壓系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)研究[D]. 劉海麗.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[4]基于并聯(lián)六自由度電液伺服機(jī)構(gòu)的單自由度力控制研究[D]. 吳劍.浙江大學(xué) 2006
[5]6DOF運(yùn)動(dòng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)與研究[D]. 李培昌.哈爾濱理工大學(xué) 2005
[6]六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)伺服系統(tǒng)研究[D]. 高峰.華中科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3477034
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Giddings﹠Lewis公司研制的VARIAX型加工中心Fig.1-1VARIAXmachiningcentermanufacturedbyGiddings﹠Lewiscompany
1999 年天津大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)在 CIMT’99(北京國(guó)際機(jī)床展覽會(huì))上展出了自己研制的并聯(lián)機(jī)床。圖1-2 我國(guó)第一臺(tái)并聯(lián)機(jī)床VAMTIY型珩架式六軸并聯(lián)機(jī)床原型樣機(jī)Fig.1-2 The first 6-axis parallel machine tool prototype VAMTIY of China1999年6月,在國(guó)家自然科學(xué)基金的大力支持下,從事并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究的國(guó)內(nèi)研究骨干技術(shù)人員,在清華大學(xué)召開(kāi)了我國(guó)第一屆并聯(lián)機(jī)器人與并聯(lián)機(jī)床設(shè)計(jì)理論與關(guān)鍵技術(shù)研討會(huì),對(duì)并聯(lián)機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)以及亟待解決的疑難問(wèn)題進(jìn)行了深入的探討,對(duì)我國(guó)并聯(lián)機(jī)構(gòu)發(fā)展研究起到了積極的推動(dòng)作用。中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所正在研制一種新型五自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床,并且取得了突破性的研究成果;北京航空航天大學(xué)正在努力開(kāi)發(fā)一種并聯(lián)刀具刃磨并聯(lián)機(jī)床,此外還有一些高校如浙江大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)、天津大學(xué)、西安交通大學(xué)、東北大學(xué)、北京郵電大學(xué)、華中理工大學(xué)等也在對(duì)并聯(lián)機(jī)床進(jìn)行深入的研究,并與相關(guān)企業(yè)合作研制了數(shù)臺(tái)結(jié)構(gòu)形式多樣的并聯(lián)機(jī)構(gòu)樣機(jī)。國(guó)內(nèi)的許多學(xué)者對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的理論進(jìn)行了深入的研究。諸如天津大學(xué)的黃田教授以并聯(lián)機(jī)床為研究目標(biāo),對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論作了進(jìn)一步的發(fā)展,提出了一種并聯(lián)機(jī)床工作空間的高效率數(shù)值解法;燕山大學(xué)的黃真教授于 1999 年研究了并聯(lián)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一般線性奇異的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理以及其產(chǎn)生的幾何條件
的充分必要條件,為我國(guó)并聯(lián)機(jī)構(gòu)理論研究發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn);陳墾、李嘉等人對(duì)6-PSS 型六自由度并聯(lián)操作手段運(yùn)動(dòng)學(xué)和工作空間進(jìn)行了深入的研究,并取得了突破性的研究成果。2005 年,哈爾濱工業(yè)大學(xué)的流體傳動(dòng)與控制研究所和中船重工 719 研究所合作研制了一種具有六個(gè)自由度的航海模擬器,用于訓(xùn)練潛艇駕駛?cè)藛T和測(cè)試各種儀器的性能等;2008 年 4 月我國(guó)試制成功六自由度飛行仿真模擬機(jī)系統(tǒng),如圖 1-3 所示,該模擬機(jī)系統(tǒng)的試制成功,為我國(guó)大規(guī)模、高效率、低成本培養(yǎng)飛行員提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀分析[J]. 黃昔光,何廣平,譚曉蘭,袁俊杰,崔桂芝. 北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[2]三軸模擬搖擺臺(tái)機(jī)電聯(lián)合仿真研究[J]. 崔棟良,梁利華,張松濤. 應(yīng)用科技. 2009(09)
[3]基于AMESim與ADAMS聯(lián)合仿真技術(shù)的減搖鰭液壓系統(tǒng)仿真研究[J]. 梁利華,寧繼鵬,史洪宇. 機(jī)床與液壓. 2009(08)
[4]基于ADAMS和Pro/E的并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真[J]. 賈小剛,袁志業(yè),申?yáng)|. 機(jī)床與液壓. 2009(02)
[5]直線式位移傳感器在地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中的應(yīng)用[J]. 宋麗紅,黃浩華. 傳感器與微系統(tǒng). 2008(11)
[6]運(yùn)動(dòng)模擬器及其運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J]. 宋國(guó)峰,程忠濤,袁立鵬,任勇,程忠志. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(06)
[7]基于ADAMS的某6-DOF飛行模擬器運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的研究[J]. 李興洋,盧穎. 系統(tǒng)仿真技術(shù). 2008(02)
[8]大型液壓Stewart平臺(tái)動(dòng)態(tài)耦合特性[J]. 王偉,謝海波,傅新,楊華勇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(09)
[9]特種車(chē)輛模擬駕駛系統(tǒng)六自由度數(shù)字液壓平臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 劉寶波,鄭貴省,初海寧,趙銳,姜贊,白麗娜. 軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2007 (03)
[10]并聯(lián)機(jī)床的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 程仙國(guó),趙恒華,高興軍. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2007(03)
碩士論文
[1]液壓六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)研究[D]. 黨田峰.浙江大學(xué) 2008
[2]挖掘機(jī)負(fù)載敏感系統(tǒng)的聯(lián)合仿真及能耗分析[D]. 武宏偉.太原理工大學(xué) 2008
[3]基于AMESim的液壓系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)研究[D]. 劉海麗.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[4]基于并聯(lián)六自由度電液伺服機(jī)構(gòu)的單自由度力控制研究[D]. 吳劍.浙江大學(xué) 2006
[5]6DOF運(yùn)動(dòng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)與研究[D]. 李培昌.哈爾濱理工大學(xué) 2005
[6]六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)伺服系統(tǒng)研究[D]. 高峰.華中科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3477034
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