一種6自由度混聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)及靜動(dòng)態(tài)性能分析.pdf

1、本文密切結(jié)合大口徑非球面機(jī)器人數(shù)控拋光裝備的研制開(kāi)發(fā)，在國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)的資助下，系統(tǒng)研究了Tricept機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和工作空間分析、靜剛度半解析建模及全域靜動(dòng)特性快速預(yù)估方法。全文取得如下成果：
　　結(jié)合Tricept機(jī)器人特點(diǎn)及工藝要求，提出大口徑非球面光學(xué)元件機(jī)器人拋光裝備系統(tǒng)搭建方案。利用矢量法構(gòu)造出Tricept機(jī)器人位置正、逆解模型和全雅可比矩陣，在此基礎(chǔ)上，基于位置正解模型提出一種考慮驅(qū)動(dòng)桿長(zhǎng)極限及鉸鏈約束的可達(dá)空間

2、搜索方法，并根據(jù)加工對(duì)象形狀定義了其圓柱形的任務(wù)空間。
　　以Tricept機(jī)器人為研究對(duì)象，從構(gòu)造系統(tǒng)的力旋量系入手，提出了一種計(jì)及所有支鏈構(gòu)件及鉸鏈彈性貢獻(xiàn)的靜剛度半解析建模方法。根據(jù) U(P)S驅(qū)動(dòng)支鏈和UP約束支鏈各自機(jī)械結(jié)構(gòu)及力流傳遞關(guān)系，分別構(gòu)造出兩者的關(guān)節(jié)剛度矩陣模型，揭示了整機(jī)靜剛度在任務(wù)空間中隨位形的變化規(guī)律，并通過(guò)有限元軟件驗(yàn)證了所建模型的正確性。
　　基于Tricept機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究了基于有限元

3、分析的Tricept機(jī)器人全域快速仿真策略，借助SAMCEF Field軟件及天津大學(xué)開(kāi)發(fā)的機(jī)器人靜動(dòng)態(tài)特性預(yù)估系統(tǒng)，獲得了計(jì)及串聯(lián)轉(zhuǎn)頭彈性的機(jī)器人靜剛度、固有頻率在任務(wù)空間中截面的變化規(guī)律，得出3自由度串聯(lián)轉(zhuǎn)頭特別是C軸減速器扭轉(zhuǎn)剛度對(duì)系統(tǒng)剛度具有重要影響的結(jié)論。最后，針對(duì)以Tricept機(jī)器人所搭建的拋光裝備系統(tǒng)開(kāi)展模態(tài)分析，得到典型位形下的低階固有頻率和振型，為其應(yīng)用于光學(xué)元件的拋光奠定基礎(chǔ)。
　　本文工作對(duì)采用 Trice