多级耦合并联机构构型设计与研究

发布时间：2021-04-15 02:16

　　并联机构具有精度高、承载力大、动态响应灵敏等优点,然而由于杆件干涉、空间奇异等原因,具有大工作空间的并联机构新构型依然比较匮乏。并联机构的工作空间与串联机构工作空间仍不能相提并论。为了使并联机构在工作空间上达到串联机构的水平,本文提出一种新型耦合并联机构构型。该构型利用机械传动方式使力和运动在并联机构间逐级传递,经过多个并联机构耦合后,实现了类似串联机构的运动特点,在工作空间这一重要性能上达到甚至优于串联机构的水平。根据运动耦合传递思想,深入研究了耦合传动条件,提出将并联机构基础构型以单元的形式进行多级耦合,从而获得新构型和新的运动特性,将3-RSR和3-RRR并联机构作为机构单元设计了两种多级耦合并联机构构型,在三维模型中实现了预期运动。以3-RSR并联机构位置分析作为切入点,提出基于三余弦定理的反解方法,该方法避免了对三角函数方程组的求解。在进一步分析n（3-RSR）耦合并联机构时,提出了两转一移三自由度并联机构耦合的偏转同向性并给出了相关证明,然后利用这一几何特性简化了n（3-RSR）耦合并联机构的数学模型,并给出该机构的正反解简便解法。求出了3-RSRSR//RRR并联机构的位... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

并联娱乐装置

-1-图 1-1 并联娱乐装置 图 1-2 六自由度飞行模拟器随着 Gough-Stewart 机构的诞生和成功应用，并联机构的应用价值被逐渐挖掘，国内外掀起了对并联机构的研究热潮，此后的几十年里，国外学者 Hunt、Gosselin[4,]、 Tsai[6]以及国内学者黄真[7]、孔宪文[8]等均对并联机构进行了深入系统的理论研究；1991 年，燕山大学黄真团队首开国内并联机构研究领域之先河，研制出六自由

图 1-3 我国首台并联机构样机 图 1-4 并联调姿望远镜此后，更多的并联机构新构型被提出来，并联机构的应用领域进一步拓ough-Stewart 机构作为典型的并联机构，已成熟的应用于飞行模拟器、空间对等领域，是并联机构领域的一个标志性符号。目前，对并联机构的理论研究主要包括以下方面：机构的构型创新，如构型构型优化；运动学研究，如位置正反解、速度和加速度分析、工作空间分析、、奇异性研究；运动控制及轨迹规划等[9]。相对于并联机构越来越广泛的应用来关的理论研究还有很多不完善的地方，往往是针对具体的并联机构需要采用研究方法，理论研究方法的普遍性还有待完善，因此并联机构的理论研究价值高。1.2 少自由度并联机构研究进展1.2.1 少自由度并联机构的发展与应用对少自由度并联机构的研究和应用是伴随着六自由度并联机构的成熟应用


本文编号：3138472