本文關(guān)鍵詞：六自由度并聯(lián)調(diào)整裝置運動學標定研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：風洞天平校準臺是現(xiàn)代風洞空氣動力學實驗中必不可少的設(shè)備，其校準精度將直接影響風洞實驗的實驗結(jié)果。復位調(diào)整裝置在天平校準過程中起到將天平調(diào)整到初始位姿或指定位姿的作用，是風洞天平校準臺的重要組成部分，它的復位精度直接關(guān)聯(lián)到最終的校準精度。因此提高復位調(diào)整機構(gòu)復位精度是研究風洞天平校準的一個重要內(nèi)容。并聯(lián)機構(gòu)具有靜剛度大，承載能力更好，累積誤差較小，運動精度更高等優(yōu)點。本文以六自由度并聯(lián)機構(gòu)作為復位調(diào)整機構(gòu)，以六自由度Stewart平臺為研究對象，為提高復位調(diào)整精度，對Stewart機構(gòu)進行運動學標定。先對并聯(lián)機構(gòu)進行誤差建模，在誤差模型的基礎(chǔ)上，做相應(yīng)的誤差測量與參數(shù)辨識，最后作誤差補償，以提高整個復位調(diào)整機構(gòu)的最終復位精度。 以機器人數(shù)學為基礎(chǔ)，針對并聯(lián)機構(gòu)定平臺與動平臺的結(jié)構(gòu)特點，對機構(gòu)進行運動學計算，得到其運動學逆解和運動學正解的求解方法，，為后面研究工作做理論鋪墊。 分析影響Stewart機構(gòu)末端執(zhí)行器運動位姿精度的因素，得出可能對最終復位精度有影響的誤差源，得到主要誤差源和可忽略誤差源。針對這些誤差源，設(shè)立相應(yīng)的誤差參數(shù)，分別采用微分法和數(shù)值法建立機構(gòu)的誤差模型。在采用微分法建模的過程中，多次出現(xiàn)微分項，使計算復雜化；采用數(shù)值法中的差分代替微分，彌補了微分法建模的缺點。 對已建立的誤差模型，考慮參數(shù)辨識模型，設(shè)計了一種基于完整位姿測量的測量方案。在參數(shù)辨識過程中采用以最小二乘法為基礎(chǔ)，用Guass-Newton算法，并用Matlab軟件做仿真驗算，分別仿真分析微分法和數(shù)值法建立的誤差模型，得到數(shù)值法辨識模型辨識精度更好一些，收斂速度更快。 最后，由測量參數(shù)經(jīng)辨識得到機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差，通過誤差補償提高機構(gòu)末端執(zhí)行器運動精度。探討測量精度、控制精度和測量位姿的選取對終端位姿補償?shù)挠绊�，為標定實驗中測量儀器及測量位姿的選取提供理論依據(jù)。以Stewart復位調(diào)整機構(gòu)為研究對象，采用全位姿相對測量方案進行標定仿真，驗證誤差建模方法、參數(shù)辨識及誤差補償合理高效。
【關(guān)鍵詞】：Stewart復位調(diào)整機構(gòu) 誤差建模 參數(shù)辨識 誤差補償
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH112;TH703
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景及意義10
• 1.2 復位調(diào)整機構(gòu)簡介10-12
• 1.3 并聯(lián)機構(gòu)運動學標定研究現(xiàn)狀12-18
• 1.3.1 并聯(lián)機構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 運動學標定研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4 本文研究內(nèi)容18-20
• 第二章 調(diào)整裝置的運動學計算20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 并聯(lián)機構(gòu)空間位姿描述20-24
• 2.2.1 空間任意點位姿21-23
• 2.2.2 RPY 角描述23-24
• 2.3 位置運動學分析24-29
• 2.3.1 運動學模型24-25
• 2.3.2 運動學逆解分析25-26
• 2.3.3 運動學正解分析26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 調(diào)整裝置的誤差建模30-42
• 3.1 引言30
• 3.2 誤差分析30-31
• 3.3 六自由度并聯(lián)機構(gòu)位置誤差建模31-40
• 3.3.1 六自由度并聯(lián)機構(gòu)32-34
• 3.3.2 微分法誤差建模34-38
• 3.3.2.1 微分法誤差模型34-37
• 3.3.2.2 誤差模型仿真分析37-38
• 3.3.3 數(shù)值法誤差建模38-40
• 3.3.3.1 數(shù)值法誤差模型38-39
• 3.3.3.2 誤差模型仿真分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第四章 調(diào)整裝置的參數(shù)辨識42-58
• 4.1 引言42
• 4.2 辨識原理42-43
• 4.3 基于最小二乘法的參數(shù)辨識43-45
• 4.3.1 最小二乘原理43-44
• 4.3.2 最小二乘法參數(shù)辨識44-45
• 4.4 測量方法設(shè)計45-48
• 4.4.1 測量方案設(shè)計45-46
• 4.4.2 測量路徑設(shè)計46-48
• 4.5 仿真分析48-57
• 4.5.1 微分法辨識模型仿真分析48-52
• 4.5.2 數(shù)值法辨識模型仿真分析52-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第五章 誤差補償及標定仿真58-71
• 5.1 引言58
• 5.2 誤差補償原理58-60
• 5.3 調(diào)整裝置誤差補償精度分析60-66
• 5.3.1 測量精度對終端位姿補償?shù)挠绊?/span>60-61
• 5.3.2 控制精度對終端位姿補償?shù)挠绊?/span>61-63
• 5.3.3 測量位姿對終端位姿補償?shù)挠绊?/span>63-66
• 5.4 調(diào)整裝置標定仿真研究66-69
• 5.5 本章小結(jié)69-71
• 第六章 結(jié)論71-73
• 6.1 本文的主要貢獻71-72
• 6.2 下一步工作的展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 甘霖;李曉星;;激光跟蹤儀現(xiàn)場測量精度檢測[J];北京航空航天大學學報;2009年05期

2 焦國太,李慶,馮永和,王鋒;機器人位姿誤差的綜合補償[J];華北工學院學報;2003年02期

3 何小妹,丁洪生,付鐵,孫厚芳;并聯(lián)機床運動學標定研究綜述[J];機床與液壓;2004年10期

4 夏凱，陳崇端，洪濤，徐文立;補償機器人定位誤差的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[J];機器人;1995年03期

5 魏永庚,王知行;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)機床結(jié)構(gòu)精度的研究[J];計算機集成制造系統(tǒng)-CIMS;2003年09期

6 黃田,汪勁松,DerekGChetwynd,DavidJWhitehouse;并聯(lián)構(gòu)型裝備幾何參數(shù)可辨識性研究[J];機械工程學報;2002年S1期

7 張輝,王啟明,葉佩青,汪勁松;通用Stewart平臺運動學正向數(shù)值求解方法及應(yīng)用[J];機械工程學報;2002年S1期

8 李思維,黃田,Derek Chetwynd,David Whitehouse;一種含平行四邊形支鏈的3自由度并聯(lián)機構(gòu)姿態(tài)精度綜合與裝配工藝設(shè)計[J];機械工程學報;2003年07期

9 劉永昌,劉鳳英,徐思敏;風洞天平校準設(shè)備研制的回顧與建議[J];氣動實驗與測量控制;1987年01期

10 王朝安;一個全自動的風洞天平校準系統(tǒng)[J];流體力學實驗與測量;1998年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉志杰;并聯(lián)機器人位姿誤差分析與補償方法研究[D];燕山大學;2010年

2 周芳青;5-UPS并聯(lián)機床結(jié)構(gòu)參數(shù)標定及加工技術(shù)研究[D];燕山大學;2004年

3 許曉斌;新型應(yīng)變天平地軸系校準系統(tǒng)研制與應(yīng)用研究[D];國防科學技術(shù)大學;2005年

4 李凌云;Stewart機構(gòu)的誤差建模與參數(shù)標定方法研究[D];燕山大學;2006年

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本文編號：273741