平面2-DOF冗余驱动并联机构弹性动力学与误差分析

发布时间：2020-05-15 11:02

【摘要】：平面2-DOF冗余驱动并联机构由平面5R机构添加一冗余驱动分支构成,常作为平面内的定位机构。本文从机构的误差分析出发,对机构的运动学、刚体动力学、弹性动力学以及各种误差因素对机构输出精度的影响进行研究,主要研究内容如下:对平面2-DOF冗余驱动并联机构进行运动学分析,求解机构反解,并得到速度和加速度项;建立机构的刚体动力学模型,求解机构驱动力以及约束反力,针对冗余驱动进行驱动力优化,并用Adams仿真进行验证。建立机构的弹性动力学模型。首先基于有限元法和拉格朗日方程建立柔性杆件的弹性动力学模型,然后将各个杆件的弹性动力学模型整合得到平面2-DOF冗余驱动并联机构的弹性动力学模型,通过弹性动力学方程得到机构的固有频率,并分析了杆件截面尺寸对机构固有频率的影响,最后通过固有频率实验验证机构弹性动力学模型。建立机构的几何误差模型、关节间隙误差模型和过约束误差模型,并分析几何误差因素、转动副间隙、由平行度误差造成的过约束误差对机构输出精度的影响,求解机构的弹性动力学模型,分析机构在重载情况下和不同结构尺寸下的弹性误差。最后建立机构误差标定模型,对机构样机进行运动学标定实验,补偿机构的几何误差,并分析标定前后机构输出精度的变化。
【图文】：

- 2 -图 1-3 天津大学 Diamond 并联机器人制技术的发展，并联机器人已经在各个领动模拟器上用以模拟飞机或者汽车的驾驶，模拟器；并联机构结构上的优点也使得其同结构的并联机床，图 1-5 为国内第一台并作为稳定平台出现在舰船上，用以隔离海，，如火炮、卫星等正常作业，还能用于海 Stewart 并联稳定平台，用于海上石油的开稳定平台；在医疗领域，并联机器人能够8 为外科手术机器人为患者进行手术。除了们生活的其他领域，图 1-9 以球面机构作为位，图 1-10 为食品生产线上的搬运并联机

自由度运动模拟器
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH112;O343

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本文编号：2664928