相比于并聯(lián)機構(gòu)或串聯(lián)機構(gòu),串并混聯(lián)機構(gòu)具有兩者的共同優(yōu)點,且應(yīng)用前景廣泛。但串并混聯(lián)機構(gòu)理論的不成熟對其實際應(yīng)用有很大的限制,因此,開展對串并混聯(lián)機構(gòu)的研究,可以加速其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。串并混聯(lián)機構(gòu)中,將機構(gòu)的獨立驅(qū)動數(shù)目與機構(gòu)整體自由度相等的自由度大于6的機構(gòu),稱之為運動冗余混聯(lián)機構(gòu)。本課題主要對多個含直線分支（分支是由移動副驅(qū)動且兩端通過運動副與上下平臺相連）的并聯(lián)機構(gòu)串聯(lián)連接的運動冗余混聯(lián)機構(gòu)進行研究,針對冗余混聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)建模、動力學(xué)建模和考慮慣性因素的剛度和彈性變形建模困難的問題進行了深入的理論研究,旨在建立此類含直線分支的冗余混聯(lián)機構(gòu)的統(tǒng)一的運動學(xué)、動力學(xué)和剛度及彈性變形的理論模型。主要研究內(nèi)容如下:為一類含直線分支的運動冗余混聯(lián)機構(gòu)建立完全的運動學(xué)正解的統(tǒng)一理論模型。對此類冗余混聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成進行介紹,定義各特定變量以及符號的命名規(guī)則,用以描述機構(gòu)的連接分布特性;針對單個并聯(lián)機構(gòu),建立其運動學(xué)統(tǒng)一模型;為避免以往求解冗余混聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)的迭代問題,通過對中間量速度進行求解,推導(dǎo)出完全用輸入速度和輸入加速度求解末端廣義輸出速度和輸出加速度的統(tǒng)一的完全運動學(xué)正解理論模型;提... 

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 串并混聯(lián)機構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 混聯(lián)機構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 冗余并聯(lián)機構(gòu)研究現(xiàn)狀
    1.3 機構(gòu)的理論研究現(xiàn)狀
        1.3.1 運動學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 動力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 剛度研究現(xiàn)狀
    1.4 串并混聯(lián)機構(gòu)的應(yīng)用研究
    1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 含直線分支冗余混聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)分析
    2.1 引言
    2.2 一般運動冗余混聯(lián)機構(gòu)概述
    2.3 單個并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析
        2.3.1 位置正解
        2.3.2 位置反解
        2.3.3 速度和加速度的求解
    2.4 運動冗余混聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析
        2.4.1 運動冗余混聯(lián)機構(gòu)的速度分析
        2.4.2 運動冗余混聯(lián)機構(gòu)的加速度分析
        2.4.3 基于輸入速度和加速度的運動冗余混聯(lián)機構(gòu)加速度正解
    2.5 2(3SPR)+3RPS運動冗余混聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析
        2.5.1 機構(gòu)結(jié)構(gòu)概述
        2.5.2 機構(gòu)的位置反解
        2.5.3 機構(gòu)的速度分析
        2.5.4 機構(gòu)的加速度分析
        2.5.5 機構(gòu)的運動學(xué)仿真
    2.6 (4SPS+SPR)+4SPS/SP+3SPR運動冗余混聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析
        2.6.1 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)概述
        2.6.2 機構(gòu)的位置反解
        2.6.3 機構(gòu)的速度分析
        2.6.4 機構(gòu)的加速度分析
        2.6.5 機構(gòu)的運動學(xué)仿真
    2.7 本章小結(jié)
第3章 含直線分支的冗余混聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 運動冗余混聯(lián)機構(gòu)的靜力學(xué)分析
    3.3 分支的運動學(xué)分析
        3.3.1 分支的廣義速度模型
        3.3.2 分支的廣義加速度模型
    3.4 運動冗余混聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)分析
        3.4.1 構(gòu)件的質(zhì)量特性
        3.4.2 構(gòu)件的受力
        3.4.3 動力學(xué)模型的建立
    3.5 2(3SPR)+3RPS運動冗余混聯(lián)機構(gòu)的靜力學(xué)分析
    3.6 2(3SPR)+3RPS運動冗余混聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)分析
        3.6.1 分支角速度和角加速度的求解
        3.6.2 分支廣義速度和廣義加速度的求解
        3.6.3 構(gòu)件的質(zhì)量特性和受力
        3.6.4 機構(gòu)的動力學(xué)分析
        3.6.5 機構(gòu)的靜/動力學(xué)仿真
    3.7 本章小結(jié)
第4章 并聯(lián)及串并混聯(lián)機構(gòu)剛度和彈性變形分析
    4.1 引言
    4.2 并聯(lián)機構(gòu)剛度和彈性變形分析
        4.2.1 一般并聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)分析
        4.2.2 直線分支的彈性變形分析
        4.2.3 并聯(lián)機構(gòu)的總變形及剛度分析
    4.3 一般并聯(lián)機構(gòu)的靜剛度分析
    4.4 3SPR并聯(lián)機構(gòu)的剛度和彈性變形分析
        4.4.1 分支的彈性變形
        4.4.2 3SPR并聯(lián)機構(gòu)的剛度模型
        4.4.3 數(shù)值算例分析
    4.5 串并混聯(lián)機構(gòu)的彈性變形分析
        4.5.1 串并混聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)分析
        4.5.2 串并混聯(lián)機構(gòu)的總變形
    4.6 3SPR+3RPS混聯(lián)機構(gòu)彈性變形分析
        4.6.1 3SPR+3RPS串并混聯(lián)機構(gòu)概述
        4.6.2 機構(gòu)分支的變形求解
        4.6.3 數(shù)值算例分析
        4.6.4 有限元分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 運動冗余混聯(lián)機構(gòu)應(yīng)用研究
    5.1 引言
    5.2 3SPR+3RPS三指串并混聯(lián)機構(gòu)分析
        5.2.1 3SPR+3RPS三指串并混聯(lián)機構(gòu)概述
        5.2.2 機構(gòu)的位置和工作空間分析
        5.2.3 機構(gòu)的運動學(xué)分析
        5.2.4 機構(gòu)的力學(xué)分析
    5.3 串并混聯(lián)的仿人機械臂機構(gòu)分析
        5.3.1 肩關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)3PSS/S機構(gòu)分析
        5.3.2 肘關(guān)節(jié)R+(RPR+R)機構(gòu)分析
        5.3.3 串并混聯(lián)的仿人機械臂機構(gòu)分析
        5.3.4 機構(gòu)的運動學(xué)仿真
    5.4 本章小結(jié)
第6章 機械手指與并聯(lián)機構(gòu)協(xié)調(diào)操作實驗研究
    6.1 引言
    6.2 實驗樣機
    6.3 機構(gòu)的控制系統(tǒng)
    6.4 含三手指3SPR混聯(lián)機構(gòu)的運動實驗
        6.4.1 實驗過程
        6.4.2 實驗結(jié)果分析
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于約束力/矩的少自由度并聯(lián)機構(gòu)和串并聯(lián)機構(gòu)理論研究[D]. 胡波.燕山大學(xué) 2010



本文編號：3662538