混合驅動3-RRR平面混聯(lián)機構的研究.pdf

1、混合驅動機構兼有傳統(tǒng)機構和伺服機構的特點,在理論上解決了柔性化、高效率和高承載等方面的困難問題,成為現(xiàn)代機構學設計與研究的一個新領域。混合驅動平面混聯(lián)機構是本文的研究重點。從機構的特點上分析,該類型機構結合了串聯(lián)機構和并聯(lián)機構的共同優(yōu)點?；炻?lián)機構在某種程度上也可作為一種可重構機構,為混聯(lián)機構的研究提供了一種新的方向?；炻?lián)機構的研究為新機構的探索和由平面向空間的轉換奠定基礎。本文以混合驅動3-RRR平面混聯(lián)機構為研究對象,主要對該機構進行

2、構型分析,運動學分析、動力學分析、參數(shù)化建模和運動仿真分析。
　　運用Assur桿組法和圖論法對平面三自由度機構的構型進行分析,結合構件的分類、構件的組合、機構的同構等理論,得出本文研究的3-RRR平面混聯(lián)機構。基于機構的可裝配性原理和可動性準則,對3-RRR平面混聯(lián)機構中曲柄的存在情況進行了具體的分類?？偨Y出曲柄條件與桿長關系表,該表能迅速從機構中各構件間的桿長關系算出機構中曲柄的存在情況和具體數(shù)目。
　　詳細探討了混沌粒

3、子群算法和標準粒子群的區(qū)別和聯(lián)系。通過具體的算例驗證了這兩種算法在優(yōu)化上的特點。用混沌粒子群算法對位置正解進行求解。將正解求得的結果,代入約束方程組中,得出的逆解結果與正解提供的條件相一致。通過對逆解的求解,驗證了正解所用方法的準確性。通過求解機構的Jacobian矩陣,具體分析了機構的奇異性。用圖解法闡述了機構存在奇異的情況,提出避免機構正向奇異的條件。應用 Matlab軟件分析了機構的工作空間,在相同的桿長和不同的初始轉角情況下,動

4、平臺的運動軌跡是大小和方位不同的橢圓。在相同的轉角,不同的桿長取值范圍,可得到類似于心形的動平臺軌跡。
　　通過質(zhì)點系和剛體的凱恩方程,推導出了整個機構的凱恩動力學方程。分析了機構系統(tǒng)中主動力和慣性力在廣義坐標下的廣義主動力和廣義慣性力。用凱恩方程法建立混聯(lián)機構的動力學方程,得到二階非線性強耦合的微分方程組。
　　文中闡述了Pro/E從參數(shù)建模,裝配到導入ADAMS軟件進行運動仿真的全過程。通過給主動件添加常速驅動和混合驅動