一種兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，使得基于這兩項(xiàng)技術(shù)的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬器因其經(jīng)濟(jì)性、安全性和可重復(fù)性備受各國(guó)關(guān)注。在軍事訓(xùn)練和生活?yuàn)蕵?lè)中運(yùn)動(dòng)模擬器扮演著越來(lái)越重要的角色。因此，對(duì)于并聯(lián)模擬器的主要運(yùn)動(dòng)構(gòu)型便提出了更高的要求。本文提出了一類(lèi)新型的無(wú)伴隨運(yùn)動(dòng)兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)，可以模擬載具升沉、側(cè)傾及俯仰等全部動(dòng)作。
　　提出了一類(lèi)新型兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該類(lèi)并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有無(wú)伴隨運(yùn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)、幾何條件容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。選取其中的

2、3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)為代表，對(duì)該類(lèi)兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。應(yīng)用螺旋理論對(duì)機(jī)構(gòu)自由度進(jìn)行了求解，發(fā)現(xiàn)該類(lèi)并聯(lián)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)繞空間一定范圍內(nèi)的任意軸線或任意點(diǎn)發(fā)生連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；根據(jù)機(jī)構(gòu)的幾何特性對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)反解，得到了其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型；應(yīng)用虛設(shè)機(jī)構(gòu)法得到了機(jī)構(gòu)末端平臺(tái)速度與各支鏈輸入速度的映射關(guān)系；采用搜索極限邊界的方式得到了機(jī)構(gòu)的姿態(tài)空間，并運(yùn)用軟件進(jìn)行了繪制。
　　采用虛功原理法建立了該新型3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型，運(yùn)用矩

3、陣分析軟件編寫(xiě)該機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型的程序并建立控制系統(tǒng)，使用動(dòng)力學(xué)分析軟件構(gòu)造該機(jī)構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)，利用聯(lián)合仿真技術(shù)構(gòu)造該并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型的驗(yàn)證系統(tǒng)。使用運(yùn)動(dòng)算例驗(yàn)證了該動(dòng)力學(xué)建模方法的可行性和有效性，并利用該動(dòng)力學(xué)模型分析這個(gè)機(jī)構(gòu)在發(fā)生定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)。
　　對(duì)3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的誤差進(jìn)行了分析，得到了移動(dòng)副加工誤差及U副位置誤差與動(dòng)平臺(tái)姿態(tài)的映射關(guān)系，并運(yùn)用蒙特卡洛方法對(duì)誤差進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
　　最后對(duì)3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行