類Diamond機構(gòu)運動學(xué)設(shè)計.pdf

1、本文以類Diamond機構(gòu)為研究對象，逐步開展逆運動學(xué)分析、剛體動力學(xué)分析、尺度綜合、虛擬樣機設(shè)計與模態(tài)預(yù)估等研究。取得以下成果：⑴利用閉環(huán)矢量法構(gòu)造了類Diamond機構(gòu)的逆運動學(xué)分析模型，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出該機構(gòu)的速度雅可比矩陣，進(jìn)而基于速度雅可比矩陣對該機構(gòu)實施了奇異性分析，并借助算例驗證了逆運動學(xué)分析的有效性。⑵以逆運動學(xué)分析為基礎(chǔ)，利用虛功原理建立了類Diamond機構(gòu)的動力學(xué)模型，并由此推導(dǎo)出該機構(gòu)的單軸最大驅(qū)動力矩的顯示表達(dá)

2、，為動力學(xué)尺度綜合奠定了理論基礎(chǔ)。⑶由于可以利用類Diamond機構(gòu)的尺度和慣性參數(shù)并結(jié)合機構(gòu)所屬位形顯示表達(dá)該機構(gòu)的單軸最大驅(qū)動力矩，且該單軸最大驅(qū)動力矩包含了該機構(gòu)完整的奇異性信息，故以其作為該機構(gòu)的動力學(xué)性能評價指標(biāo)，通過對機構(gòu)的速度、精度和剛度實施分析，得出一組以速度雅可比矩陣最大、最小奇異值為基礎(chǔ)的性能約束條件，并在該條件約束下對機構(gòu)實施單調(diào)性分析，優(yōu)化出一組使類Diamond機構(gòu)全域動力學(xué)性能最優(yōu)的尺度參數(shù)，為后續(xù)虛擬樣機設(shè)