解耦并/混联机构型综合及机构分析
发布时间：2021-06-13 12:59
混联机构兼具了串联机构运动空间大、灵巧性高,并联机构刚性好、精度高的优点,同时又规避了单纯串、并联机构各自的缺点,在学术和工业领域得到广泛关注。然而,目前混联机器人机构的构型十分有限,型综合理论还不够完善,同时并/混联机构普遍存在运动耦合的现象,这种耦合性使得机构在运动学分析、控制、标定等方面面临诸多困难,严重制约着机构的应用。因此,本文基于GF集理论对混联机构以及解耦并/混联机构进行了型综合研究。首先,介绍了GF集的基本概念和运算法则。通过分析混联机构组成特点,提出了基于GF集元素组合和轴线迁移定理构造混联机构的方法,建立了混联机构数综合方程,给出了型综合的具体步骤。以五自由度（5-DoF）为例,应用该构型综合理论,设计出了众多新型混联机构。针对综合出的混联机构,提出混联机构输出运动特征法,并分析了综合得到的混联机构,证明了构型理论的正确性。其次,针对混联机构中并联单元运动耦合性导致运动学和动力学分析困难等问题,对解耦并联机构进行研究,提出一种完全解耦并联机构型综合方法。根据GF集的求和运算和轴线迁移定理,给出了机构输入运动副选择原则以及解耦支链设计准则,按照完全解耦并联机构设计步骤...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SCARA机器人
Hunt[3]将 Stewart 机构在内的一类机构称为并联机构，标志着并联机构的正式产是由多条串联支链的组成的一种闭环结构，相对于串联机构具有刚性好、精度高速度快等优点，典型的有如图 1-2 所示的 Stewart 以及 Delta 机构其驱动放置在机近机架位置，减小了运动惯性，使机构运动速度提高、反应敏捷。但目前并联机存在工作空间小、控制解耦性差等缺陷，从而也影响了其发展与应用[4]。
图 1-3 Airbus 工厂中的 Tricept 混联机器人人的中心管容易受外力作用而引起它的扰曲on 混联机器人[8]，如图 1-4 所示该机器人结构组成。与 Tricept 相比 Exechon 关节数得到echon机器人具有很好的刚度和动态响应[9]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机构自由度公式的基本形式、自由度分析及其物理内涵[J]. 杨廷力,沈惠平,刘安心,戴建生. 机械工程学报. 2015(13)
[2]当前中国机构学面临的机遇[J]. 刘辛军,谢福贵,汪劲松. 机械工程学报. 2015(13)
[3]一种新型五自由度完全解耦串并联中医推拿机器人机构[J]. 曾达幸,苏永林,卢文娟,张超,常威,侯雨雷. 机械设计与研究. 2014(02)
[4]完全解耦二移动二转动并联机构结构综合[J]. 张彦斌,吴鑫. 农业机械学报. 2013(08)
[5]多喷枪协同式喷涂五轴混联机器人设计[J]. 李菊,赵德安,沈惠平,邓嘉鸣,蒋益兴,徐伟. 农业机械学报. 2012(04)
[6]基于自由度分配和方位特征集的混联机器人机型设计方法及应用[J]. 沈惠平,赵海彬,邓嘉鸣,孟庆梅,朱伟,杨廷力. 机械工程学报. 2011(23)
[7]基于支链驱动理论的解耦球面转动并联机构型综合[J]. 张帆,张丹. 农业机械学报. 2011(11)
[8]完全各向同性2T1R空间并联机器人机构型综合[J]. 张彦斌,吴鑫,刘宏昭. 农业机械学报. 2011(11)
[9]基于螺旋理论的转动解耦并联机构型综合[J]. 曾达幸,黄真. 中国科学:技术科学. 2011(05)
[10]Type synthesis of the rotational decoupled parallel mechanism based on screw theory[J]. ZENG DaXing & HUANG Zhen College of Mechanical Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao 066004,China. Science China（Technological Sciences）. 2011(04)
博士论文
[1]可重构混联机械手模块TriVariant的设计理论与方法[D]. 李曚.天津大学 2005
本文编号：3227559
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SCARA机器人
Hunt[3]将 Stewart 机构在内的一类机构称为并联机构，标志着并联机构的正式产是由多条串联支链的组成的一种闭环结构，相对于串联机构具有刚性好、精度高速度快等优点，典型的有如图 1-2 所示的 Stewart 以及 Delta 机构其驱动放置在机近机架位置，减小了运动惯性，使机构运动速度提高、反应敏捷。但目前并联机存在工作空间小、控制解耦性差等缺陷，从而也影响了其发展与应用[4]。
图 1-3 Airbus 工厂中的 Tricept 混联机器人人的中心管容易受外力作用而引起它的扰曲on 混联机器人[8]，如图 1-4 所示该机器人结构组成。与 Tricept 相比 Exechon 关节数得到echon机器人具有很好的刚度和动态响应[9]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机构自由度公式的基本形式、自由度分析及其物理内涵[J]. 杨廷力,沈惠平,刘安心,戴建生. 机械工程学报. 2015(13)
[2]当前中国机构学面临的机遇[J]. 刘辛军,谢福贵,汪劲松. 机械工程学报. 2015(13)
[3]一种新型五自由度完全解耦串并联中医推拿机器人机构[J]. 曾达幸,苏永林,卢文娟,张超,常威,侯雨雷. 机械设计与研究. 2014(02)
[4]完全解耦二移动二转动并联机构结构综合[J]. 张彦斌,吴鑫. 农业机械学报. 2013(08)
[5]多喷枪协同式喷涂五轴混联机器人设计[J]. 李菊,赵德安,沈惠平,邓嘉鸣,蒋益兴,徐伟. 农业机械学报. 2012(04)
[6]基于自由度分配和方位特征集的混联机器人机型设计方法及应用[J]. 沈惠平,赵海彬,邓嘉鸣,孟庆梅,朱伟,杨廷力. 机械工程学报. 2011(23)
[7]基于支链驱动理论的解耦球面转动并联机构型综合[J]. 张帆,张丹. 农业机械学报. 2011(11)
[8]完全各向同性2T1R空间并联机器人机构型综合[J]. 张彦斌,吴鑫,刘宏昭. 农业机械学报. 2011(11)
[9]基于螺旋理论的转动解耦并联机构型综合[J]. 曾达幸,黄真. 中国科学:技术科学. 2011(05)
[10]Type synthesis of the rotational decoupled parallel mechanism based on screw theory[J]. ZENG DaXing & HUANG Zhen College of Mechanical Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao 066004,China. Science China（Technological Sciences）. 2011(04)
博士论文
[1]可重构混联机械手模块TriVariant的设计理论与方法[D]. 李曚.天津大学 2005
本文编号：3227559
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3227559.html
