含3-RPS和3-SPR机构的双层串并联机构运动学研究
发布时间：2021-05-22 07:44
本文以含3-RPS和3-SPR机构的四种双层串并联机构为研究对象,系统分析了这类机构的反向运动学。针对冗余型（3-SPR）+（3-RPS）串并联机构,基于Sylvester结式消元法求得了机构末端位姿参数间的约束关系,利用可操作度性能指标优化了机构的位置反解,根据梯度投影法优化了机构的速度反解。针对其他三种非冗余串并联机构,研究了它们的位置反解并通过数值算例进行了验证。主要研究工作如下:分析了（3-SPR）+（3-RPS）串并联机构的冗余性质,利用Sylvester结式消元法消去了几何约束方程中的中间平台位姿参数,构造了关于机构末端位姿参数的8×8形式的系数矩阵。在位置参数算例和姿态参数算例中分别得到了一个关于末端位姿参数的一元高次方程,对比Maple软件编程求得的解析解与SolidWorks软件的模拟解,验证了机构末端位姿参数的约束关系的正确性。基于（3-SPR）+（3-RPS）冗余串并联机构末端位姿参数的约束关系,给定机构末端位姿,根据几何约束方程建立了机构的位置反解模型,利用可操作度性能指标优化得到了机构的最优位置反解。给定机构末端运动轨迹,结合上、下并联机构的速度约束关系和速度...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 串并联机构的应用
1.3 串并联机构运动学研究现状
1.3.1 双层串并联机构运动学研究现状
1.3.2 多层串并联机构运动学研究现状
1.4 运动冗余机构运动学研究现状
1.4.1 运动冗余机构运动学反解研究现状
1.4.2 运动冗余机构运动学优化性能指标研究现状
1.5 论文的主要研究内容
第2章 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构末端位姿约束关系分析
2.1 引言
2.2 含 3-RPS机构和 3-SPR机构的双层串并联机构简介
2.3 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构几何约束方程分析
2.3.1 3-SPR机构几何约束方程
2.3.2 3-RPS机构几何约束方程
2.4 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构末端位姿约束关系分析
2.4.1 基于Sylvester结式消元法的机构末端位姿约束关系求解
2.4.2 基于Sylvester结式消元法的机构末端位姿约束关系数值算例
2.4.3 基于Dixon结式消元法的机构末端位姿约束关系求解
2.5 本章小结
第3章 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构运动学反解
3.1 引言
3.2 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构的速度分析
3.2.1 3-SPR和3-RPS机构的速度约束方程
3.2.2 3-SPR和3-RPS机构的速度解耦方程
3.2.3 3-SPR和3-RPS机构的速度反解方程
3.2.4 3-SPR和3-RPS机构的速度正解方程
3.2.5 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构的速度正解
3.3 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构位置反解分析
3.4 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构位置反解优化
3.4.1 可操作度性能指标
3.4.2 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构位置反解优化算例
3.5 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构速度反解优化
3.5.1 梯度投影法
3.5.2 避关节超限性能指标
3.5.3 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构速度反解优化
3.5.4 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构速度反解优化算例
3.6 本章小结
第4章 含3-RPS和3-SPR机构的非冗余串并联机构运动学反解
4.1 引言
4.2 含3-RPS机构和3-SPR机构的非冗余串并联机构几何约束方程
4.2.1 下机构几何约束方程分析
4.2.2 上机构几何约束方程分析
4.3 含 3-RPS机构和 3-SPR机构的非冗余串并联机构位置反解
4.3.1 2(3-RPS)串并联机构位置反解
4.3.2 2(3-RPS)串并联机构位置反解数值算例
4.3.3 2(3-SPR)串并联机构位置反解
4.3.4 2(3-SPR)串并联机构位置反解数值算例
4.3.5 (3-RPS)+(3-SPR)串并联机构位置反解
4.3.6 (3-RPS)+(3-SPR)串并联机构位置反解数值算例
4.4 含 3-RPS和 3-SPR机构的双层串并联机构位置反解对比分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3201261
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 串并联机构的应用
1.3 串并联机构运动学研究现状
1.3.1 双层串并联机构运动学研究现状
1.3.2 多层串并联机构运动学研究现状
1.4 运动冗余机构运动学研究现状
1.4.1 运动冗余机构运动学反解研究现状
1.4.2 运动冗余机构运动学优化性能指标研究现状
1.5 论文的主要研究内容
第2章 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构末端位姿约束关系分析
2.1 引言
2.2 含 3-RPS机构和 3-SPR机构的双层串并联机构简介
2.3 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构几何约束方程分析
2.3.1 3-SPR机构几何约束方程
2.3.2 3-RPS机构几何约束方程
2.4 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构末端位姿约束关系分析
2.4.1 基于Sylvester结式消元法的机构末端位姿约束关系求解
2.4.2 基于Sylvester结式消元法的机构末端位姿约束关系数值算例
2.4.3 基于Dixon结式消元法的机构末端位姿约束关系求解
2.5 本章小结
第3章 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构运动学反解
3.1 引言
3.2 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构的速度分析
3.2.1 3-SPR和3-RPS机构的速度约束方程
3.2.2 3-SPR和3-RPS机构的速度解耦方程
3.2.3 3-SPR和3-RPS机构的速度反解方程
3.2.4 3-SPR和3-RPS机构的速度正解方程
3.2.5 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构的速度正解
3.3 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构位置反解分析
3.4 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构位置反解优化
3.4.1 可操作度性能指标
3.4.2 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构位置反解优化算例
3.5 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构速度反解优化
3.5.1 梯度投影法
3.5.2 避关节超限性能指标
3.5.3 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构速度反解优化
3.5.4 (3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构速度反解优化算例
3.6 本章小结
第4章 含3-RPS和3-SPR机构的非冗余串并联机构运动学反解
4.1 引言
4.2 含3-RPS机构和3-SPR机构的非冗余串并联机构几何约束方程
4.2.1 下机构几何约束方程分析
4.2.2 上机构几何约束方程分析
4.3 含 3-RPS机构和 3-SPR机构的非冗余串并联机构位置反解
4.3.1 2(3-RPS)串并联机构位置反解
4.3.2 2(3-RPS)串并联机构位置反解数值算例
4.3.3 2(3-SPR)串并联机构位置反解
4.3.4 2(3-SPR)串并联机构位置反解数值算例
4.3.5 (3-RPS)+(3-SPR)串并联机构位置反解
4.3.6 (3-RPS)+(3-SPR)串并联机构位置反解数值算例
4.4 含 3-RPS和 3-SPR机构的双层串并联机构位置反解对比分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3201261
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3201261.html
