四自由度并聯(lián)機器人機構及其性能的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、空間少自由度并聯(lián)機器人與空間六自由度并聯(lián)機器人相比,具有機構簡單,設計、制造簡單方便,構件少,成本相對較低等優(yōu)點,成為近年來機器人研究中的一個熱點,具有較高的科學研究價值和廣闊的應用前景。對于二、三自由度并聯(lián)機構的研究已基本成熟。對于機構對稱、分支完全相同、各向同性的對稱四、五自由度并聯(lián)機構,也做了較多的研究,而對于非對稱的四、五自由度并聯(lián)機構,由于其研究較復雜,仍處于起步階段,這在一定程度上影響了該類并聯(lián)機器人的發(fā)展和應用。本文對一種

2、新型的非對稱四自由度2PRS/2PRRS并聯(lián)機器人進行了機構性質(zhì)的研究,并通過研制樣機和聯(lián)機調(diào)試對該機構的性質(zhì)進行了驗證。
  首先,基于螺旋理論綜合出了一種新型的非對稱四自由度并聯(lián)機構(2PRRS/2PRS),并用Solidworks和ADAMS對該機構進行了三維建模和運動仿真。運動仿真結果和理論分析結果吻合:機構具有四個自由度,分別為沿X,Z軸的兩個移動自由度和沿X,Y軸的兩個轉(zhuǎn)動自由度。
  其次,推導了機構的運動學逆

3、解、正解和雅克比矩陣,并在此基礎上進行了速度和加速度的分析。通過分析機構的奇異性,得出當動平臺和定平臺都為正方形時,機構在原點位置是奇異的。為了避開奇異位置,提出了兩種解決方案,一種是動平臺為一個對角線相互垂直的四邊形,非梯形;另一種解決方案是動平臺為一個對角線相互垂直的梯形。通過對這兩種方案的奇異性、工作空間和靈活度進行分析比較,最終選擇了性能較好的四邊形動平臺。
  最后,基于前面的理論分析,進行了機械設計,研制出了該新型機構

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