机器人机构拓扑结构自动分析及其程序实现

发布时间：2020-04-07 23:32

【摘要】：机器人机构拓扑结构学理论是机构学研究的热点,为机构学发展提供了系统的理论方法。机器人机构拓扑结构学的研究代表现代机构学的发展方向,而机器人机构拓扑结构学发展必须经由认知到掌握再到自动化的过程。本文将机器人机构拓扑结构学理论与计算机技术相结合,实现并联机构拓扑结构分析自动化,推动现代机构学迈进自动化时代。首先,将串联机构拓扑结构数字化建模,用2种基本要素完备地表达出串联机构拓扑结构特征,即运动副排列顺序和运动副方位关系;将并联机构拓扑结构数字化建模,用4种基本要素完备地表达出并联机构拓扑结构特征,即支链运动副排列顺序、支链运动副方位关系、动平台配置关系以及静平台配置关系;将方位特征集数字化建模,用2种基本要素完备地表达方位特征集,即移动方向向量组和转动方向向量组。并且串联机构拓扑结构、并联机构拓扑结构以及方位特征集数字化描述符号可直接被计算机识别分析,无需转化为计算机符号。其次,基于串联机构拓扑结构分析理论以及方位特征集数字建模,将串联机构方位特征集求解转化为求多个方向向量组并集;建立串联机构拓扑结构自动分析算法和运算规则以及方向向量组元素替换规则;编写串联机构拓扑结构自动分析一般步骤并运用到实例中验证其正确性与准确性。再次,基于并联机构拓扑结构分析理论以及方位特征集数字建模,将并联机构方位特征集求解转化为求多个方向向量组交集;建立并联机构拓扑结构自动分析算法和运算规则;编写并联机构拓扑结构自动分析一般步骤并运用到实例中验证其正确性与准确性。最后,搭建串联机构和并联机构拓扑结构自动分析软件平台总体架构;基于Matlab软件建立并联机构拓扑结构自动分析人机交互界面并把软件应用到典型并联机构拓扑结构分析中。
【图文】：

机器人,并联机构

第 1 章绪论.1 引言从古至今，机器一直以来都是劳动人民赖以生存的工具。在古代，人们用械来代替手工解决很多实际问题，让人们受益，随着对机器的深刻认识，人断的投入人力、物力、财力进行探索研究，机器研究行业引来了井喷似的发如今机器已经进入到智能时代，机器人从此诞生。截止目前，，机器人的研究成为国际上一个热门领域，越来越多的科研人员研究机器人的结构从而发用于各行各业的特种机器人,为人们减轻生活负担。最典型的并联机器人有两种：第一种是当下应用最广并且时下最流行的 Delta 机构，其结构是三自并联机构，目前被用于很多行业，被称为少自由度并联机构的代表，其 D器人如图 1.1 所示[1-2]；第二种是近年来新发明的 H4 并联机构，其结构是三一转动并联机构，Quattro 机器人如图 1.2 所示[3-4]。

机器人,并联机构

第 1 章绪论.1 引言从古至今，机器一直以来都是劳动人民赖以生存的工具。在古代，人们用械来代替手工解决很多实际问题，让人们受益，随着对机器的深刻认识，人断的投入人力、物力、财力进行探索研究，机器研究行业引来了井喷似的发如今机器已经进入到智能时代，机器人从此诞生。截止目前，机器人的研究成为国际上一个热门领域，越来越多的科研人员研究机器人的结构从而发用于各行各业的特种机器人,为人们减轻生活负担。最典型的并联机器人有两种：第一种是当下应用最广并且时下最流行的 Delta 机构，其结构是三自并联机构，目前被用于很多行业，被称为少自由度并联机构的代表，其 D器人如图 1.1 所示[1-2]；第二种是近年来新发明的 H4 并联机构，其结构是三一转动并联机构，Quattro 机器人如图 1.2 所示[3-4]。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH112;TP242

【参考文献】