本文關鍵詞：3-RPR三自由度并聯(lián)機構的性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：并聯(lián)機構具有剛度大，速度快，精度高，承載能力強等優(yōu)點，6自由度并聯(lián)機構的研究已經(jīng)比較成熟，并且在實際中得到了廣泛的應用。其中少自由度并聯(lián)機構由于造價低，結構簡單，而且能滿足于需要少自由度的應用場合，目前是機構學的研究熱點。本文選取3-RPR三自由度平面并聯(lián)機構為研究對象，主要對機構進行了位姿分析，奇異性分析，工作空間分析以及剛度特性分析。 根據(jù)3-RPR平面并聯(lián)機構的位姿分析，得出機構的運動學方程，對機構進行了位姿逆解和位姿正解，然后用三維運動仿真軟件對機構進行運動仿真，，得出機構運動平臺的位移、速度和加速度曲線。根據(jù)機構的運動學方程得出了機構的雅可比矩陣，根據(jù)雅可比矩陣和Gosselin對機構奇異位形的三種分類方法得到了機構的五種奇異位形。其次根據(jù)機構的運動學方程，得到了機構運動平臺的工作空間是三組同心圓的交集，依次分析了位姿角、運動平臺和固定平臺的大小對機構工作空間的影響。 基于新的守恒協(xié)調(diào)剛度矩陣推導出3-RPR平面并聯(lián)機構的剛度映射公式，根據(jù)推導出的機構的剛度矩陣分別在x、y、θ方向上的分量，然后運用MATLAB繪制機構的剛度映射曲線，并根據(jù)對給定姿態(tài)的工作空間進行分析，得到機構的剛度映射曲線，再結合機構的工作空間對機構進行剛度特性分析。最后得出分析結果，3-RPR平面并聯(lián)機構的剛度是機構構型的函數(shù)，與驅動力和關節(jié)剛度成比例，而且機構的剛度不僅與驅動力大小有關也與驅動力的方向有關，并且對于對稱機構，剛度也存在一定的對稱關系。
【關鍵詞】：三自由度并聯(lián)機構 運動分析 奇異位形 工作空間 剛度特性
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 并聯(lián)機構的特點與應用10-13
• 1.2.1 并聯(lián)機構的特點10-11
• 1.2.2 并聯(lián)機構的應用11-13
• 1.3 并聯(lián)機構的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16
• 1.5 本章小結16-17
• 2 3-RPR 并聯(lián)機構構型綜合17-24
• 2.1 并聯(lián)機構的分類17-18
• 2.2 3-RPR 并聯(lián)機構的構型的選擇18-23
• 2.3 本章小結23-24
• 3 3-RPR 并聯(lián)機構的運動學分析和工作空間分析24-45
• 3.1 運動分析24
• 3.2 3-RPR 并聯(lián)機構的位姿分析24-28
• 3.2.1 位姿逆解25-26
• 3.2.2 位姿正解26-28
• 3.3 3-RPR 并聯(lián)機構的運動仿真28-33
• 3.3.1 3-RPR 并聯(lián)機構的虛擬樣機模型建立28-30
• 3.3.2 運動學的仿真30-33
• 3.4 3-RPR 并聯(lián)機構的奇異性33-38
• 3.4.1 雅可比矩陣33-34
• 3.4.2 并聯(lián)機構奇異位形的分類與方法34-38
• 3.5 3-RPR 并聯(lián)機構的工作空間分析38-44
• 3.5.1 3-RPR 并聯(lián)機構的工作空間39-40
• 3.5.2 工作空間的影響因素40-44
• 3.6 本章小結44-45
• 4 3-RPR 并聯(lián)機構的剛度矩陣和剛度映射45-65
• 4.1 剛度概念45-46
• 4.2 基于守恒協(xié)調(diào)轉換的并聯(lián)機構的剛度矩陣46-49
• 4.2.1 并聯(lián)機構的剛度矩陣46-48
• 4.2.2 研究并聯(lián)機構剛度特性的一般方法與步驟48-49
• 4.3 3-RPR 并聯(lián)機構的剛度映射49-62
• 4.3.1 3-RPR 并聯(lián)機構的結構參數(shù)49
• 4.3.2 3-RPR 并聯(lián)機構的剛度矩陣49-51
• 4.3.3 3-RPR 平面并聯(lián)機構的剛度矩陣分析51-62
• 4.4 3-RPR 平面并聯(lián)機構的剛度特性62-64
• 4.5 本章小結64-65
• 5 總結與展望65-67
• 5.1 總結65
• 5.2 展望65-67
• 參考文獻67-72
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果72-73
• 致謝73

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：3-RPR三自由度并聯(lián)機構的性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：344636