發(fā)布時間：2017-08-16 17:33

  本文關鍵詞：3-RSR并聯(lián)機構的精度研究

  更多相關文章： 3-RSR并聯(lián)機構 位置正解 D-H變換矩陣 幾何誤差 誤差補償

【摘要】：由于并聯(lián)機構具有很好的精度、承載能力和剛度性能，所以并聯(lián)機構的研究如今已經(jīng)越來越受到廣大學者和專家們的重視。由于精度性能一直是并聯(lián)機構研究領域里一個研究難點，而且廣大學者專家們對于并聯(lián)機構精度性能的研究力度也很小，所以并聯(lián)機構精度性能的研究對并聯(lián)機構的發(fā)展和應用意義重大。 本文以3-RSR并聯(lián)機構為研究對象，對其精度性能進行了以下幾方面的研究。 運動學分析。為了更方便、更簡潔、更快速的求解出位置正解，以便于對3-RSR并聯(lián)機構進行實時控制，采用了解析法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡相結合的方法，通過實例驗證，采用此方法所得到的正解值能夠很精確地與理論值擬合。 誤差模型。因為3-RSR的三條支鏈是完全對稱的，所以可以選取3-RSR并聯(lián)機構的任意一條支鏈作為研究對象，，構建動平臺相對于靜平臺的D-H矩陣，接著采用矩陣微分法，建立3-RSR并聯(lián)機構的誤差模型，誤差矩陣里包含了動平臺的6個位姿分量的誤差值。 誤差分析。利用定性分析法分析各個構件的原始誤差分量對動平臺運動誤差的影響，并借助于Matlab軟件，進行定量分析，得出原始誤差的影響規(guī)律曲線，得出各構件的原始誤差對動平臺運動誤差的影響程度。 誤差補償。采用了徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡算法來對3-RSR并聯(lián)機構的運動誤差進行補償，該算法能夠快速訓練出實際驅(qū)動轉(zhuǎn)角到理論驅(qū)動轉(zhuǎn)角的函數(shù)關系，而且具有很高的擬合效果，所以在實際補償過程中，能夠使3-RSR并聯(lián)機構的精度得到很大的提高。 最后，通過實例驗證，3-RSR并聯(lián)機構位置逆解結合BP神經(jīng)網(wǎng)絡訓練法能夠快速、準確的解出3-RSR并聯(lián)機構的位置正解，這樣有助于實時地了解并控制3-RSR并聯(lián)機構的運動狀態(tài)；通過誤差分析能發(fā)現(xiàn)桿長原始誤差對3-RSR并聯(lián)機構的動平臺運動誤差影響程度最大；進行誤差補償之后使精度提高了將近10倍，這樣能很好的滿足工作場合的精度要求。此方法也能解決其他構型的并聯(lián)機構，對于并聯(lián)機構精度問題研究是一個很好的借鑒。
【關鍵詞】：3-RSR并聯(lián)機構 位置正解 D-H變換矩陣 幾何誤差 誤差補償
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 研究背景和意義10-12
• 1.1.1 并聯(lián)機構的研究背景10-11
• 1.1.2 并聯(lián)機構精度研究的意義11-12
• 1.2 并聯(lián)機構的研究現(xiàn)狀與分析12-16
• 1.2.1 并聯(lián)機構的運動學研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 并聯(lián)機構精度分析13-14
• 1.2.3 并聯(lián)機構精度研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.4 并聯(lián)機構誤差補償?shù)难芯楷F(xiàn)狀15-16
• 1.2.5 3-RSR 并聯(lián)機構研究現(xiàn)狀16
• 1.3 并聯(lián)機構的應用16-18
• 1.4 主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排18-20
• 1.5 本章小結20-21
• 2 3-RSR 并聯(lián)機構的運動學研究21-33
• 2.1 并聯(lián)機構運動學概述21-22
• 2.2 3-RSR 并聯(lián)機構的位置求解22-26
• 2.2.1 3-RSR 并聯(lián)機構構型描述22-23
• 2.2.2 正解模型建立23-25
• 2.2.3 位置逆解模型建立25-26
• 2.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡算法26-29
• 2.4 實例計算及仿真結果29-30
• 2.5 3-RSR 并聯(lián)機構的速度加速度分析30-32
• 2.6 本章小結32-33
• 3 3-RSR 并聯(lián)機構誤差建模33-47
• 3.1 誤差模型概述33-34
• 3.2 并聯(lián)機構坐標變換34-36
• 3.2.1 平移變換34
• 3.2.2 旋轉(zhuǎn)變換34-35
• 3.2.3 復合變換35-36
• 3.2.4 空間任意軸的變換36
• 3.3 機構運動方程36-38
• 3.3.1 D-H 矩陣概述36-37
• 3.3.2 相鄰構件的 D-H 變換方程37-38
• 3.4 3-RSR 并聯(lián)機構的運動方程38-41
• 3.4.1 支鏈結構模型38-40
• 3.4.2 并聯(lián)機構位姿方程40-41
• 3.5 3-RSR 并聯(lián)機構的誤差模型建立41-44
• 3.5.1 微分平移與旋轉(zhuǎn)變換41-43
• 3.5.2 并聯(lián)機構的位姿誤差建模43-44
• 3.6 計算實例44-46
• 3.6.1 計算初始數(shù)據(jù)44-45
• 3.6.2 仿真計算結果與分析45-46
• 3.7 本章小結46-47
• 4 3-RSR 并聯(lián)機構的誤差分析47-57
• 4.1 誤差分析流程47-48
• 4.2 誤差影響分析48-56
• 4.2.1 誤差因素取值48-49
• 4.2.2 誤差影響曲線圖49-56
• 4.3 本章小結56-57
• 5 基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡的誤差補償57-69
• 5.1 誤差補償概述57
• 5.2 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡結構與原理概述57-60
• 5.3 誤差補償60-61
• 5.3.1 補償原理60
• 5.3.2 訓練數(shù)據(jù)模型建立60-61
• 5.3.3 隱層神經(jīng)元數(shù)目確定61
• 5.4 誤差補償仿真分析61-68
• 5.4.1 建立誤差補償流程模型61-62
• 5.4.2 選定目標軌跡62-63
• 5.4.3 運動誤差仿真63-64
• 5.4.4 理論軌跡與實際軌跡對比64-65
• 5.4.5 訓練模型建立65-67
• 5.4.6 誤差補償后實際運動軌跡與理論運動軌跡對比67-68
• 5.5 本章小結68-69
• 6 總結與展望69-71
• 6.1 總結69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻71-77
• 攻讀碩士碩士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果77-78
• 致謝78-79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭祖華,陳五一,陳鼎昌;6桿并聯(lián)機構運動學及桿受力的仿真[J];北京航空航天大學學報;2001年01期

2 張義民;黃賢振;張旭方;岳貴平;;含運動副間隙平面機構位姿誤差分析[J];東北大學學報(自然科學版);2008年08期

3 鄭夕健;張國忠;謝正義;;一種RBF神經(jīng)網(wǎng)絡高精度算法研究及應用[J];東北大學學報(自然科學版);2009年09期

4 郭宗和;余順年;馬履中;郝秀清;;新型3-RRC并聯(lián)機器人機構精度分析[J];工程設計學報;2006年02期

5 馬立;于瀛潔;程維明;榮偉彬;孫立寧;;BP神經(jīng)網(wǎng)絡補償并聯(lián)機器人定位誤差[J];光學精密工程;2008年05期

6 呂崇耀,熊有倫;Stewart并行機構位姿誤差分析[J];華中理工大學學報;1999年08期

7 楊斌久;蔡光起;羅繼曼;朱春霞;;少自由度并聯(lián)機器人的研究現(xiàn)狀[J];機床與液壓;2006年05期

8 劉延斌;韓秀英;;一種6-TPS并聯(lián)機構位置正解的快速解法[J];機床與液壓;2008年02期

9 張世輝,孔令富,原福永,劉大為;基于自構形快速BP網(wǎng)絡的并聯(lián)機器人位置正解方法研究[J];機器人;2004年04期

10 楊加倫;高峰;戚開誠;史立峰;;正交三自由度球面并聯(lián)機構的位置正反解新方法[J];機械設計與研究;2008年03期

本文編號：684598