2-RRUR/2-RPUR非對稱并聯(lián)機構(gòu)的理論分析及研究
發(fā)布時間:2021-01-11 06:50
隨著并聯(lián)機構(gòu)學(xué)理論、技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展,空間少自由度并聯(lián)機構(gòu)由于與傳統(tǒng)六自由度并聯(lián)機構(gòu)相比具有自由度少、結(jié)構(gòu)相對簡單、控制容易、制造成本低等特點,使其在工業(yè)生產(chǎn)及其它領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。傳統(tǒng)的少自由度并聯(lián)機構(gòu)多為對稱結(jié)構(gòu),而非對稱的少自由度并聯(lián)機構(gòu)由于其特殊的工作場合逐漸成為新的研究熱點。本論文在全面分析國內(nèi)外空間少自由度并聯(lián)機構(gòu)研究與應(yīng)用發(fā)展狀況的基礎(chǔ)上,對一種新型的2-RRUR/2-RPUR非對稱四自由度并聯(lián)機構(gòu)模型進行了理論分析和研究。首先,在分析機構(gòu)運動特性的基礎(chǔ)上,利用D-H法求解得到機構(gòu)位置反解的表達式,并通過具體數(shù)值驗證了表達式的正確性,然后基于螺旋理論的方法分析了并聯(lián)機構(gòu)兩組不同輸入選取的合理性,并且對這兩組合理輸入選取的優(yōu)劣性進行了比較,通過比較確定機構(gòu)最合理的輸入組合。其次,利用極限邊界數(shù)值搜索法分析了該機構(gòu)在桿長約束條件下、轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)角約束和干涉情況下的工作空間,并通過三維仿真軟件繪制出工作空間的形狀,而且對機構(gòu)的奇異位形進行了分析。最后,利用拉格朗日方法建立并聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)模型,對各個運動構(gòu)件進行動力計算,結(jié)合ADAMS仿真軟件分別進...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
MBBBO105飛行模擬器
同用途的并聯(lián)機構(gòu)應(yīng)用越來越廣泛,所以并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用對社會的進步和人類的發(fā)展具有重要意義。近年來隨著對并聯(lián)機構(gòu)技術(shù)更加深入的分析和越來越多的并聯(lián)機構(gòu)在實際生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,在二十一世紀并聯(lián)機構(gòu)肯定會為科技進步做出巨大的貢獻。并聯(lián)機構(gòu)主要應(yīng)用在以下幾個方面:第一,并聯(lián)機構(gòu)在運動模擬器方面的應(yīng)用。并聯(lián)機構(gòu)可以作為航天飛行模擬器[平臺,如圖 1-1 所示,飛行模擬器使飛行員在地面上就能夠完成飛行訓(xùn)練,保證了飛行員的人身安全;其實各種類型的運動模擬器[2-4]都是將并聯(lián)機構(gòu)制造成主體,通過并聯(lián)機構(gòu)的運動來模擬飛行或者其它的運動,例如,大多數(shù)模擬器都采用六自由度的 Stewart 并聯(lián)機構(gòu)為平臺,正是因為其具有六個自由度,能夠完成三維空間的任意運動,所以該機構(gòu)可以作為天文望遠鏡的支架;我國自主研制的航海六自由度運動模擬平臺,如圖 1-2 所示,該模擬平臺可以提供航海模擬試驗和對駕駛員進行各種海洋環(huán)境的適應(yīng)性訓(xùn)練;并聯(lián)機構(gòu)還可以應(yīng)用在汽車駕駛模擬器上,如圖 1-3 所示,此外,并聯(lián)機構(gòu)在娛樂運動模擬器上的應(yīng)用也越來越廣泛。
圖 1-3 駕駛模擬器 圖 1-4 六自由度并聯(lián)誤差補償器第三,并聯(lián)機構(gòu)在虛擬軸數(shù)控機床中的應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)就是采用數(shù)字控制的方法對某一工作過程實現(xiàn)自動控制的技術(shù),和傳統(tǒng)的數(shù)控機床相比,虛擬軸數(shù)控機床優(yōu)點主要有:安裝有超音頻淬火工藝的床身導(dǎo)軌,耐磨性強,精度誤差小;主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、抗振性好、回轉(zhuǎn)準確度高,且運行穩(wěn)定、精度高、可靠性好、功能強大、操作便捷和應(yīng)用廣泛,因為它主體是并聯(lián)機構(gòu)所以其能夠完成六軸聯(lián)動,使其加工三維曲面更加簡單。例如,Giddings&Lewis 公司研發(fā)的 VARLAX 虛擬軸數(shù)控機床,如圖 1-5 所示;德國阿亨工業(yè)大學(xué)機床實驗室開發(fā)研制的 Dyna-M 型臥式加工中心,如圖 1-6 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型并聯(lián)機器人工作空間分析及運動仿真[J]. 羅繼曼,邢艷,鄭夕健. 機械傳動. 2008(05)
[2]3-RS并聯(lián)機器人的動力學(xué)分析[J]. 劉善增,余躍慶,劉慶波,佀國寧,王雯靜. 中國機械工程. 2008(15)
[3]一種新型非對稱并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析[J]. 吳孟麗,張大衛(wèi),趙興玉. 中國機械工程. 2008(12)
[4]Stewart平臺6-UPS并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)建模與仿真[J]. 王波,武建新,黨大偉. 機械工程與自動化. 2008(02)
[5]三桿六自由度并聯(lián)微動機器人的工作空間分析[J]. 王樂鋒,榮偉彬,孫立寧. 機械設(shè)計與制造. 2008(03)
[6]6-RSS型并聯(lián)機構(gòu)的工作空間分析與參數(shù)優(yōu)化[J]. 曹永剛,張玉茹,馬運忠. 機械工程學(xué)報. 2008(01)
[7]6-SPS型并聯(lián)機構(gòu)的混合坐標動力學(xué)建模[J]. 韓秀英,劉延斌,賈現(xiàn)召. 機械設(shè)計與制造. 2008(01)
[8]三平移非對稱解耦并聯(lián)機構(gòu)及其運動學(xué)分析[J]. 程剛,葛世榮. 機械傳動. 2007(06)
[9]基于牛頓歐拉法的3-RPS并聯(lián)機構(gòu)逆動力學(xué)分析[J]. 李永剛,宋軼民,馮志友,張策. 航空學(xué)報. 2007(05)
[10]手術(shù)機器人在普通外科的應(yīng)用[J]. 張豐,鄭民華. 中國微創(chuàng)外科雜志. 2007(06)
博士論文
[1]大量程柔性鉸并聯(lián)六維力傳感器基礎(chǔ)理論與系統(tǒng)研制[D]. 趙延治.燕山大學(xué) 2009
[2]幾種空間少自由度并聯(lián)機器人機構(gòu)分析與綜合的理論研究[D]. 李仕華.燕山大學(xué) 2004
[3]對稱少自由度并聯(lián)機器人型綜合理論及新機型綜合[D]. 李秦川.燕山大學(xué) 2003
碩士論文
[1]3-RPR柔性并聯(lián)微位移機構(gòu)的設(shè)計與分析[D]. 王碩.北京交通大學(xué) 2007
[2]新型4-DOF并聯(lián)機器人型綜合與分析CAD方法研究[D]. 趙宏彬.燕山大學(xué) 2004
本文編號:2970299
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
MBBBO105飛行模擬器
同用途的并聯(lián)機構(gòu)應(yīng)用越來越廣泛,所以并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用對社會的進步和人類的發(fā)展具有重要意義。近年來隨著對并聯(lián)機構(gòu)技術(shù)更加深入的分析和越來越多的并聯(lián)機構(gòu)在實際生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,在二十一世紀并聯(lián)機構(gòu)肯定會為科技進步做出巨大的貢獻。并聯(lián)機構(gòu)主要應(yīng)用在以下幾個方面:第一,并聯(lián)機構(gòu)在運動模擬器方面的應(yīng)用。并聯(lián)機構(gòu)可以作為航天飛行模擬器[平臺,如圖 1-1 所示,飛行模擬器使飛行員在地面上就能夠完成飛行訓(xùn)練,保證了飛行員的人身安全;其實各種類型的運動模擬器[2-4]都是將并聯(lián)機構(gòu)制造成主體,通過并聯(lián)機構(gòu)的運動來模擬飛行或者其它的運動,例如,大多數(shù)模擬器都采用六自由度的 Stewart 并聯(lián)機構(gòu)為平臺,正是因為其具有六個自由度,能夠完成三維空間的任意運動,所以該機構(gòu)可以作為天文望遠鏡的支架;我國自主研制的航海六自由度運動模擬平臺,如圖 1-2 所示,該模擬平臺可以提供航海模擬試驗和對駕駛員進行各種海洋環(huán)境的適應(yīng)性訓(xùn)練;并聯(lián)機構(gòu)還可以應(yīng)用在汽車駕駛模擬器上,如圖 1-3 所示,此外,并聯(lián)機構(gòu)在娛樂運動模擬器上的應(yīng)用也越來越廣泛。
圖 1-3 駕駛模擬器 圖 1-4 六自由度并聯(lián)誤差補償器第三,并聯(lián)機構(gòu)在虛擬軸數(shù)控機床中的應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)就是采用數(shù)字控制的方法對某一工作過程實現(xiàn)自動控制的技術(shù),和傳統(tǒng)的數(shù)控機床相比,虛擬軸數(shù)控機床優(yōu)點主要有:安裝有超音頻淬火工藝的床身導(dǎo)軌,耐磨性強,精度誤差小;主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、抗振性好、回轉(zhuǎn)準確度高,且運行穩(wěn)定、精度高、可靠性好、功能強大、操作便捷和應(yīng)用廣泛,因為它主體是并聯(lián)機構(gòu)所以其能夠完成六軸聯(lián)動,使其加工三維曲面更加簡單。例如,Giddings&Lewis 公司研發(fā)的 VARLAX 虛擬軸數(shù)控機床,如圖 1-5 所示;德國阿亨工業(yè)大學(xué)機床實驗室開發(fā)研制的 Dyna-M 型臥式加工中心,如圖 1-6 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型并聯(lián)機器人工作空間分析及運動仿真[J]. 羅繼曼,邢艷,鄭夕健. 機械傳動. 2008(05)
[2]3-RS并聯(lián)機器人的動力學(xué)分析[J]. 劉善增,余躍慶,劉慶波,佀國寧,王雯靜. 中國機械工程. 2008(15)
[3]一種新型非對稱并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析[J]. 吳孟麗,張大衛(wèi),趙興玉. 中國機械工程. 2008(12)
[4]Stewart平臺6-UPS并聯(lián)機構(gòu)動力學(xué)建模與仿真[J]. 王波,武建新,黨大偉. 機械工程與自動化. 2008(02)
[5]三桿六自由度并聯(lián)微動機器人的工作空間分析[J]. 王樂鋒,榮偉彬,孫立寧. 機械設(shè)計與制造. 2008(03)
[6]6-RSS型并聯(lián)機構(gòu)的工作空間分析與參數(shù)優(yōu)化[J]. 曹永剛,張玉茹,馬運忠. 機械工程學(xué)報. 2008(01)
[7]6-SPS型并聯(lián)機構(gòu)的混合坐標動力學(xué)建模[J]. 韓秀英,劉延斌,賈現(xiàn)召. 機械設(shè)計與制造. 2008(01)
[8]三平移非對稱解耦并聯(lián)機構(gòu)及其運動學(xué)分析[J]. 程剛,葛世榮. 機械傳動. 2007(06)
[9]基于牛頓歐拉法的3-RPS并聯(lián)機構(gòu)逆動力學(xué)分析[J]. 李永剛,宋軼民,馮志友,張策. 航空學(xué)報. 2007(05)
[10]手術(shù)機器人在普通外科的應(yīng)用[J]. 張豐,鄭民華. 中國微創(chuàng)外科雜志. 2007(06)
博士論文
[1]大量程柔性鉸并聯(lián)六維力傳感器基礎(chǔ)理論與系統(tǒng)研制[D]. 趙延治.燕山大學(xué) 2009
[2]幾種空間少自由度并聯(lián)機器人機構(gòu)分析與綜合的理論研究[D]. 李仕華.燕山大學(xué) 2004
[3]對稱少自由度并聯(lián)機器人型綜合理論及新機型綜合[D]. 李秦川.燕山大學(xué) 2003
碩士論文
[1]3-RPR柔性并聯(lián)微位移機構(gòu)的設(shè)計與分析[D]. 王碩.北京交通大學(xué) 2007
[2]新型4-DOF并聯(lián)機器人型綜合與分析CAD方法研究[D]. 趙宏彬.燕山大學(xué) 2004
本文編號:2970299
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/2970299.html
最近更新
教材專著