并聯(lián)機(jī)器人因其具有剛度大、精度高、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已在工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)床等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,并成為機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)器人領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。本課題在國(guó)家自然科學(xué)基金(50905055)資助下,對(duì)一種廣義2-PRS/2-PSS并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行了設(shè)計(jì)及分析,主要研究工作和取得成果可概括為以下方面:提出了一種具有兩移動(dòng)兩轉(zhuǎn)動(dòng)四自由度的2-PRS/2-PSS并聯(lián)機(jī)器人。該機(jī)構(gòu)有靜平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)以及連接兩平臺(tái)的四條分支運(yùn)動(dòng)鏈組成,其中四條分支運(yùn)動(dòng)鏈的主動(dòng)移動(dòng)副軸線與靜平臺(tái)的夾角為變量。首先構(gòu)造了該并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和三維CAD模型,以便于機(jī)構(gòu)的分析。然后根據(jù)方位特征集理論分析了該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸出特性;基于矢量法對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行分析,推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)的位置和姿態(tài)的正、逆解,進(jìn)而推導(dǎo)出其速度和加速度方程;最后,算例仿真驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性。根據(jù)該并聯(lián)機(jī)器人的特點(diǎn),定義了兩種工作空間:位置工作空間和姿態(tài)工作空間。工作空間分析主要考慮了桿長(zhǎng)約束,轉(zhuǎn)動(dòng)副和球副所帶來(lái)的影響。采用逐點(diǎn)比較法并結(jié)合Matlab軟件對(duì)其兩種工作空間進(jìn)行了繪制,詳細(xì)的討論了導(dǎo)軌的傾角和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)兩種工作空間的影響。從奇異性...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的歷史發(fā)展
    1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用
        1.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)
        1.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用
    1.3 少自由度并聯(lián)機(jī)器人的分類
        1.3.1 三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)
        1.3.2 四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)
        1.3.3 五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)
    1.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 型綜合
        1.4.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        1.4.3 動(dòng)力學(xué)分析
        1.4.4 工作空間
        1.4.5 運(yùn)動(dòng)性能分析
    1.5 本課題研究的意義
    1.6 本課題研究的內(nèi)容
第2章 2-PRS/2-PSS并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.1 引言
    2.2 2-PRS/2-PSS機(jī)器人自由度分析
        2.2.1 2-PRS/2-PSS機(jī)器人構(gòu)型描述
        2.2.2 自由度計(jì)算
        2.2.3 機(jī)構(gòu)的輸出特性分析
    2.3 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.3.1 位姿逆解分析
        2.3.2 速度分析
        2.3.3 加速度分析
    2.4 位姿正解
    2.5 運(yùn)動(dòng)學(xué)算例仿真
        2.5.1 數(shù)值仿真
        2.5.2 虛擬樣機(jī)仿真
        2.5.3 位置正解數(shù)值算例
    2.6 本章小結(jié)
第3章 2-PRS/2-PSS并聯(lián)機(jī)器人工作空間分析
    3.1 引言
    3.2 影響工作空間的因素
        3.2.1 連桿桿長(zhǎng)限制
        3.2.2 運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)角限制
        3.2.3 連桿間的相互干涉
    3.3 工作空間分析
        3.3.1 位置工作空間求解
        3.3.2 姿態(tài)工作空間求解
        3.3.3 數(shù)值算例
    3.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)和導(dǎo)軌傾角對(duì)機(jī)器人工作空間的影響
        3.4.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)和導(dǎo)軌傾角對(duì)機(jī)器人位置工作空間的影響
        3.4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)和導(dǎo)軌傾角對(duì)機(jī)器人姿態(tài)工作空間的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 2-PRS/2-PSS并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能分析
    4.1 引言
    4.2 奇異性分析
        4.2.1 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)奇異
        4.2.2 正運(yùn)動(dòng)學(xué)奇異
        4.2.3 混合奇異
    4.3 靈巧性分析
        4.3.1 速度雅可比矩陣
        4.3.2 性能指標(biāo)
        4.3.3 算例分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3929911