冗余驱动五自由度并联机床的若干基础问题分析

发布时间：2021-03-19 18:57

　　并联机床作为机床技术和机器人技术相结合的产物,被认为是“21世纪的新式数控机床”,具有良好的应用前景和较高的科研价值。本文对5-UPS/PRPU冗余驱动并联机床的基础问题进行了研究,主要包括以下几个方面:介绍了并联机床的基本概念及其基本特性,详细地阐述了并联机床在国内外的发展状况,在此基础上,分析了并联机床结构上的优缺点,指出目前并联机床研究中所面临的主要问题。分析了5-UPS/PRPU冗余驱动并联机床的运动反解,建立了适用于该机床的雅可比矩阵,对机床的运动学性能进行了描述。建立了5-UPS/PRPU冗余驱动并联机床的静力平衡方程,得出了其力雅可比矩阵。验证了冗余输入并联机构的力雅可比矩阵与速度雅可比矩阵的转置关系。针对驱动冗余的特点,对驱动力分别进行了力优化及能耗优化。采用拉格朗日法建立了5-UPS/PRPU冗余驱动并联机床的动力学方程,用计算机程序模拟了动平台做圆周运动时驱动力的变化情况。给出了一种驱动力规划方法,为这种机构动力学特性的深入分析和结构优化设计提供了参考。应用动力学仿真分析软件ADAMS,建立了5-UPS/PRPU冗余驱动并联机床的虚拟样机模型,包括对并联机床各部件的... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

轮胎测试机

图1-1 轮胎测试机 图1-2 Stewart 机构Fig.1-1 Tire Testing Machines Fig.1-2 Stewart PM随着计算机技术的发展，尤其是计算快速、功能强大的工业PC促进了并联机构的应用和发展。80年代后期，几种基于并联结

图 1-3 G & L 公司的 VARIAX 图 1-4 Ingersoll 公司的 VOH-1Fig.1-3 VARIAX PMT Fig.1-4 VOH-1000 PMT2000年前后，并联机床在运动学原理、机床设计方法、制造工艺术、动态性能研究和工业应用方面都先后取得重大突破。世界著

【参考文献】：
期刊论文
[1]并联机床发展探讨[J]. 房立金.  航空制造技术. 2008(17)
[2]新型6-PRRS并联机器人运动学和动力学研究[J]. 刘玉斌,赵杰,蔡鹤皋.  吉林大学学报(工学版). 2008(05)
[3]五自由度并联机床虚拟样机建模与仿真[J]. 陈修龙,邓昱,赵永生.  农业机械学报. 2008(05)
[4]并联机床发展与国内外研究现状[J]. 李长河,蔡光起.  青岛理工大学学报. 2008(01)
[5]驱动器布位及冗余驱动对Tricept并联机构性能的影响[J]. 李剑锋,费仁元,范金红,刘德忠.  机械工程学报. 2008(01)
[6]一种少自由度并联机床在ADAMS中的建模与仿真[J]. 朱春霞,朱立达,庞子瑞,刘永贤,蔡光起.  工具技术. 2007(12)
[7]基于ADAMS的3-TPS混联机床运动学和动力学仿真[J]. 朱立达,史家顺,蔡光起,王宛山.  东北大学学报(自然科学版). 2007(10)
[8]少自由度并联机器人机构的静力分析[J]. 李永刚,宋轶民,黄田,张策.  机械工程学报. 2007(09)
[9]一种平面冗余驱动并联机器人的优化设计[J]. 张立杰,刘颖.  机械设计与研究. 2007(04)
[10]冗余并联机床驱动力优化解析[J]. 邵华,关立文,王立平,吴军.  清华大学学报(自然科学版). 2007(08)

博士论文
[1]新型五自由度并联机床机构学分析与控制系统开发[D]. 郑魁敬.燕山大学 2004

硕士论文
[1]新型五自由度并联机床的若干基础问题及动力学分析[D]. 施毅.燕山大学 2005



本文编号：3090060