恒雅可比移动并联机构建模求解规律及性能评价研究
发布时间：2020-12-19 19:43
具有雅克比矩阵恒定特性的移动并联机构具有其输入输出速度间的映射关系恒定不变、控制方便等特殊优势。一般而言,对于大多数并联机构,多采用影响系数法求解其运动学、动力学方程,倘若可使该求解过程得到一定程度的简化,将会对发挥恒雅可比矩阵并联机构的优势,促进恒雅可比矩阵并联机构的应用有着重要意义。本文针对雅克比矩阵恒定的移动并联机构,提出了一种简单建模求解规律,并选取典型机构进行了建模和仿真验证,最后研究了雅克比矩阵恒定与局部恒定对机构运动学、动力学特性的影响。主要研究内容如下:首先,基于移动并联机构雅可比矩阵求解公式,求解恒雅克比矩阵移动并联机构的雅可比矩阵,并结合Solidworks软件提出了由雅克比矩阵逆推位置解方程的运动学建模求解规律;基于雅克比矩阵恒定特性和影响系数法求解恒雅克比矩阵移动并联机构动力学方程的一般过程,提出了针对该类机构的动力学建模求解规律。其次,以对称3-CPR机构为数值算例进行了自由度和雅克比矩阵分析,根据雅克比矩阵积分逆推位置解方程,结合Solidworks软件解得位置解方程未知参数,并与矢量法结果进行对比验证;绘制机构的工作空间;基于MATLAB软件应用上述动力学...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Delta三平移并联机构
图 1-1 Delta 三平移并联机构 图 1-2 三平移机构图 1-3 3-CRR 机构 图 1-4 3-TPT 机构007 年，Chablat 等[8]提出了一种基于区间分析的三自由度并联机构的设计与，利用该方法比较了两种用于加工应用的三自由度平移并联机构：其中第一图 1-5 所示，有三个垂直安装的固定直线接头，第二种机构有三个平行安装
图 1-3 3-CRR 机构 图 1-4 3-TPT 机构2007 年，Chablat 等[8]提出了一种基于区间分析的三自由度并联机构的设计与比较方法，利用该方法比较了两种用于加工应用的三自由度平移并联机构：其中第一种机构如图 1-5 所示，有三个垂直安装的固定直线接头，第二种机构有三个平行安装的直线接头。在这两种情况下，动平台都以固定的 X、Y、Z 方向在笛卡尔坐标系中移动。陆晶等[9]研究了一种新型的三平移并联机构如图 1-6 所示，基于其运动学位置解方程分析系统讨论了其工作空间的约束条件，该机构由于工作空间优良，可以大范围适用于多维减震平台及工业装配、并联机床等多个领域。Wang 等[10]针对 Herve 提出的新型三自由度并联机构进行了更深层次的研究。2008 年，朱伟等[11]搭建了基于 3-PUU 并联机构的三平移减振平台如图 1-7 所示，并在此基础上研究了其运动学、动力学特性，并通过 Adams 进行系统仿真验证。同年，韩林[12]针对一种新型三移动并联机器人如图 1-8 所示进行了位置方程求解和奇异位型分析，并求解得机构工作空间，并基于给定的输入参数进行了尺度综合。2009 年，赵为民等[13]提出了一种可实
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种具有弧形移动副的3-RPS并联机构运动学分析[J]. 王永奉,范顺成,张小俊,路光达,杨静. 机床与液压. 2018(21)
[2]3-UPU并联机构的速度和加速度分析[J]. 陈晓康,魏永庚. 黑龙江大学工程学报. 2018(02)
[3]2（3-RPS）并串机器人运动构型的位置正解分析[J]. 李峰,李伟,梁辉. 机械传动. 2018(02)
[4]3-CRS/SP并联机构的位置分析及可达工作空间研究[J]. 王自谦,赵耀虹,李瑞琴,赵建文,陈晓明. 机械传动. 2017(12)
[5]一种空间非对称2自由度并联机构设计与应用研究[J]. 王汝贵,袁吉伟,孙家兴,黄慕华,蔡敢为. 机械设计. 2017(08)
[6]3-RPRR空间并联机构的自由度及位置分析[J]. 刘平安,王小良,舒迎将. 机床与液压. 2017(05)
[7]一类恒定雅可比矩阵移动并联机构的判定与综合[J]. 赵延治,曹亚超,梁博文,赵铁石. 机械工程学报. 2017(05)
[8]恒定雅可比3-PRRR移动并联机构及其传递性能研究[J]. 赵延治,梁博文,曹亚超,赵铁石. 农业机械学报. 2017(01)
[9]高运动/力传递性能移动并联机构分析[J]. 赵延治,王敬磊,李扬,赵铁石. 机械工程学报. 2016(19)
[10]Optimal Design of a 3-Leg 6-DOF Parallel Manipulator for a Specific Workspace[J]. FU Jianxun,GAO Feng. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(04)
硕士论文
[1]全域恒平衡并联机构构型设计及其性能分析[D]. 梁博文.燕山大学 2018
[2]分支不含闭环的三平移并联机构运动和力传递性能研究[D]. 贾明星.燕山大学 2017
[3]三平动并联机器人动力学建模与控制系统研发[D]. 白龙.河北工程大学 2016
[4]三维平移并联机构型综合与性能分析[D]. 卢芹芹.燕山大学 2015
[5]一种三平动少自由度并联机器人运动学分析[D]. 路娜.天津理工大学 2013
[6]3-（2SPS）三平移并联机构静平衡研究[D]. 陈有清.南京理工大学 2011
[7]3-DOF平动正交并联机器人的性能分析与研究[D]. 郜峰.燕山大学 2010
[8]3-PRRRR移动并联机构自由度、约束奇异和运动学分析[D]. 郭大杰.浙江理工大学 2010
[9]2-RRC-PSS并联机器人运动学理论研究[D]. 韩林.天津理工大学 2008
本文编号：2926466
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Delta三平移并联机构
图 1-1 Delta 三平移并联机构 图 1-2 三平移机构图 1-3 3-CRR 机构 图 1-4 3-TPT 机构007 年，Chablat 等[8]提出了一种基于区间分析的三自由度并联机构的设计与，利用该方法比较了两种用于加工应用的三自由度平移并联机构：其中第一图 1-5 所示，有三个垂直安装的固定直线接头，第二种机构有三个平行安装
图 1-3 3-CRR 机构 图 1-4 3-TPT 机构2007 年，Chablat 等[8]提出了一种基于区间分析的三自由度并联机构的设计与比较方法，利用该方法比较了两种用于加工应用的三自由度平移并联机构：其中第一种机构如图 1-5 所示，有三个垂直安装的固定直线接头，第二种机构有三个平行安装的直线接头。在这两种情况下，动平台都以固定的 X、Y、Z 方向在笛卡尔坐标系中移动。陆晶等[9]研究了一种新型的三平移并联机构如图 1-6 所示，基于其运动学位置解方程分析系统讨论了其工作空间的约束条件，该机构由于工作空间优良，可以大范围适用于多维减震平台及工业装配、并联机床等多个领域。Wang 等[10]针对 Herve 提出的新型三自由度并联机构进行了更深层次的研究。2008 年，朱伟等[11]搭建了基于 3-PUU 并联机构的三平移减振平台如图 1-7 所示，并在此基础上研究了其运动学、动力学特性，并通过 Adams 进行系统仿真验证。同年，韩林[12]针对一种新型三移动并联机器人如图 1-8 所示进行了位置方程求解和奇异位型分析，并求解得机构工作空间，并基于给定的输入参数进行了尺度综合。2009 年，赵为民等[13]提出了一种可实
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种具有弧形移动副的3-RPS并联机构运动学分析[J]. 王永奉,范顺成,张小俊,路光达,杨静. 机床与液压. 2018(21)
[2]3-UPU并联机构的速度和加速度分析[J]. 陈晓康,魏永庚. 黑龙江大学工程学报. 2018(02)
[3]2（3-RPS）并串机器人运动构型的位置正解分析[J]. 李峰,李伟,梁辉. 机械传动. 2018(02)
[4]3-CRS/SP并联机构的位置分析及可达工作空间研究[J]. 王自谦,赵耀虹,李瑞琴,赵建文,陈晓明. 机械传动. 2017(12)
[5]一种空间非对称2自由度并联机构设计与应用研究[J]. 王汝贵,袁吉伟,孙家兴,黄慕华,蔡敢为. 机械设计. 2017(08)
[6]3-RPRR空间并联机构的自由度及位置分析[J]. 刘平安,王小良,舒迎将. 机床与液压. 2017(05)
[7]一类恒定雅可比矩阵移动并联机构的判定与综合[J]. 赵延治,曹亚超,梁博文,赵铁石. 机械工程学报. 2017(05)
[8]恒定雅可比3-PRRR移动并联机构及其传递性能研究[J]. 赵延治,梁博文,曹亚超,赵铁石. 农业机械学报. 2017(01)
[9]高运动/力传递性能移动并联机构分析[J]. 赵延治,王敬磊,李扬,赵铁石. 机械工程学报. 2016(19)
[10]Optimal Design of a 3-Leg 6-DOF Parallel Manipulator for a Specific Workspace[J]. FU Jianxun,GAO Feng. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(04)
硕士论文
[1]全域恒平衡并联机构构型设计及其性能分析[D]. 梁博文.燕山大学 2018
[2]分支不含闭环的三平移并联机构运动和力传递性能研究[D]. 贾明星.燕山大学 2017
[3]三平动并联机器人动力学建模与控制系统研发[D]. 白龙.河北工程大学 2016
[4]三维平移并联机构型综合与性能分析[D]. 卢芹芹.燕山大学 2015
[5]一种三平动少自由度并联机器人运动学分析[D]. 路娜.天津理工大学 2013
[6]3-（2SPS）三平移并联机构静平衡研究[D]. 陈有清.南京理工大学 2011
[7]3-DOF平动正交并联机器人的性能分析与研究[D]. 郜峰.燕山大学 2010
[8]3-PRRRR移动并联机构自由度、约束奇异和运动学分析[D]. 郭大杰.浙江理工大学 2010
[9]2-RRC-PSS并联机器人运动学理论研究[D]. 韩林.天津理工大学 2008
本文编号：2926466
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