并联式天线支撑机构的型综合与性能分析

发布时间：2020-08-26 02:23

【摘要】：天线支撑机构作为天线的支撑和定向机构,可用于天线等高精密装备,为克服现有天线支撑机构可能出现的累计误差大、承载能力低和稳定性较差等问题。本文采用少自由度并联机构作为天线支撑机构,对天线并联支撑机构进行研究,为天线并联支撑机构的设计与开发提供理论与技术基础。构造了2R1T和2R少自由度并联式天线支撑机构构型综合的方法,从而得到了多种符合要求的的2R1T和2R并联机构构型,对这些机构进行对比分析,最终筛选出2RPU-UPR作为天线支撑机构。分析了并联式天线支撑机构的自由度、位置反解,应用两种方法对支撑机构进行了受力分析。方法一为通过矢量法计算出在不同载荷下各个运动副对动平台的约束力及驱动支链的驱动力,方法二为应用加权广义逆求解出在不同载荷下分支的约束力、约束力偶以及各个支链的驱动力。基于驱动分支驱动力、驱动分支运动范围两个优化指标,对并联式天线支撑机构进行尺度优化,采用统一目标函数法建立两个指标的综合评价函数,最终得到一组使机构性能优异的结构尺寸。对并联式天线支撑机构的具体结构进行设计,采用ADAMS软件建立了天线支撑机构的仿真模型,进行了运动学与静力学仿真分析,仿真分析结果与理论计算结果完全一致,验证了前述理论计算的正确性。并研制了天线支撑机构样机,实验结果表明该天线支撑机构能够实现预期的大范围调姿运动。
【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
【图文】：

制造工程”的提出，国家对机器人装备的域。在这种情况下，天线支撑机构的高精机构，用在天线这类高精密装备上，可通在规定的工作空间内运动，天线支撑机构前采用的天线支撑机构结构形式大多数为载能力低和稳定性较差等问题。而并联机大、结构简单、控制容易等[1,2]，应用领域多，如世界上速度最快的工业机器人 Adept图 1-2 所示、望远镜反射面调整机构[6,7]如由于并联机构的这些特点，能够满足航空重载的需求。

性能会对天线的性能产生严重影响。目前采用的天线支撑机构结构形式大联形式，这类形式存在累计误差大、承载能力低和稳定性较差等问题。而具有串联机构所没有的优势如承载能力大、结构简单、控制容易等[1,2]，应分广泛。并联机构在实际中的应用有很多，如世界上速度最快的工业机器uattro[3]如图 1-1 所示、飞行模拟器[4,5]如图 1-2 所示、望远镜反射面调整机 1-3 所示、并联机床[8,9]如图 1-4 所示。由于并联机构的这些特点，能够满天等领域对天线支撑机构大工作空间与重载的需求。图 1-1Adept Quattro 图 1-2 飞行模拟器

性能会对天线的性能产生严重影响。目前采用的天线支撑机构结构形式大联形式，这类形式存在累计误差大、承载能力低和稳定性较差等问题。而具有串联机构所没有的优势如承载能力大、结构简单、控制容易等[1,2]，应分广泛。并联机构在实际中的应用有很多，如世界上速度最快的工业机器uattro[3]如图 1-1 所示、飞行模拟器[4,5]如图 1-2 所示、望远镜反射面调整机 1-3 所示、并联机床[8,9]如图 1-4 所示。由于并联机构的这些特点，能够满天等领域对天线支撑机构大工作空间与重载的需求。图 1-1Adept Quattro 图 1-2 飞行模拟器

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本文编号：2804539