伸縮桿—滑塊式并聯(lián)機(jī)器人靜力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)性能研究.pdf

1、該文介紹了一種新穎的伸縮稈—滑塊式并聯(lián)機(jī)床,并對(duì)其機(jī)構(gòu)組成、自由度、運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)性能進(jìn)行了基礎(chǔ)性的研究.以下是該文的具體工作: 1)該文首先綜述了機(jī)器人的發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì),簡述了并聯(lián)機(jī)器人的特點(diǎn)、應(yīng)用及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并指出了該課題的意義; 2)分析了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)組成,然后利用螺旋理論對(duì)該機(jī)構(gòu)的自由度進(jìn)行了分析計(jì)算,從中可以證明機(jī)構(gòu)具有三個(gè)平動(dòng)方向的運(yùn)動(dòng)自由度: 3)運(yùn)動(dòng)學(xué)部分 a) 根據(jù)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)求出了并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)

2、動(dòng)學(xué)正逆解方程,由運(yùn)動(dòng)學(xué)正解方程導(dǎo)出其雅可比矩陣.由正逆解方程及雅可比矩陣可得出結(jié)論:該機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆方程求解簡單、表達(dá)式為顯式、其雅可比矩陣在工作空間內(nèi)不存在奇異點(diǎn);b)求出一階運(yùn)動(dòng)影響系數(shù),并對(duì)該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的速度進(jìn)行了計(jì)算及仿真分析,由仿真結(jié)果我們可以看出并聯(lián)機(jī)構(gòu)在工作空間內(nèi)速度變化無突變; 4)靜力學(xué)部分a)根據(jù)虛功原理建立了并聯(lián)機(jī)器人靜力學(xué)正逆解方程,并運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)其靜力學(xué)特性進(jìn)行了二維及三維仿真.此項(xiàng)仿真使得我們對(duì)

3、該機(jī)器人在各種不同形式外力作用下的靜力學(xué)特性有了詳細(xì)的了解,仿真的結(jié)果同時(shí)也證明了其靜力學(xué)方程推導(dǎo)的正確性;b)建立了機(jī)器人的柔度及剛度矩陣,并對(duì)剛度進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真,計(jì)算了平方柔度矩陣的特征值,并對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的最小與最大變形進(jìn)行了仿真; 5)通過對(duì)機(jī)構(gòu)雅可比矩陣進(jìn)行奇異值分解,建立并推導(dǎo)了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)靈巧性指標(biāo),并利用這些指標(biāo)對(duì)該并聯(lián)機(jī)器人及東北大學(xué)于1997年研制的3-TPT三桿并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能進(jìn)行了評(píng)定.由所得結(jié)果我們可得