混聯(lián)平臺型機床的運動學分析和標定方法的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的串聯(lián)機床相比，以Stewart機構為原型構建的并聯(lián)機床在結構及運動特性上具有剛度重量比大、運動部件質量小、運動學逆解求解容易等優(yōu)點。但并聯(lián)機床同時也存在著工作空間小、控制復雜、運動學標定困難等缺點。本文針對已經研制成功的五坐標混聯(lián)平臺型機床，對其進行運動學分析、奇異性研究、精度分析和標定方法的研究。4PUS+1RPU并聯(lián)機構擁有兩個移動和兩個轉動自由度，以4PUS+1RPU并聯(lián)機構為關鍵模塊，串聯(lián)主軸電機提供的一個移動自由度，構

2、建成了本文所研究的五自由度混聯(lián)平臺型機床。
　　通過矢量環(huán)路方程得到PUS驅動支鏈的運動學逆解，研究并聯(lián)機構的雅可比矩陣，運用極限邊界搜索法得到并聯(lián)機構的工作空間。從機構的正反雅可比矩陣出發(fā)，分析了三類特殊的奇異位形。以雅可比矩陣的條件數(shù)為指標，研究了并聯(lián)機構的章動奇異和機床目標空間的靈活度。
　　分析了混聯(lián)平臺型機床的結構誤差源，利用空間矢量鏈方法，構造出末端位姿誤差與結構參數(shù)誤差之間的位姿誤差傳遞函數(shù)，分析了機床的結構參

3、數(shù)誤差對運動平臺位姿誤差的影響。對機床的三項誤差放大指標進行了研究，得到了機床目標工作空間的誤差放大指標分布圖。
　　介紹了并聯(lián)機床的精度，分析了并聯(lián)機床的誤差源。以結構參數(shù)誤差為標定對象，提出了兩種標定方案。第一種方案是通過三坐標測量機測量分別安裝在動、定平臺上的3個標準球之間的9個距離信息，得到動平臺中心點的位姿，建立了標定數(shù)學模型；第二種方案是通過在中央約束鏈關節(jié)處安裝傳感器采集數(shù)據(jù)得到動平臺中心點位姿，同時將中央約束鏈的結