一种考虑柔性和间隙的并联机构动力学与误差分析

发布时间：2021-09-27 21:31

　　随着科技的进步与发展,并联机器人机构在工程领域中应用越来越广泛,同时,对并联机器人机构的精度、稳定性等特性的要求也越来越高。并联机器人机构在制造过程中不可避免地会产生误差,机器人运动过程中的碰撞和磨损会使运动铰链间产生间隙;另一方面,由于重力、外力和惯性力的存在,实际构件在高速运动时会产生随机振动和弹性变形,这对机构动力学性能将产生重要影响。为此,本文开展如下研究内容:综合国内外学者的研究成果,以3-RSR并联机构为研究对象,研究考虑杆件柔性的动力学建模和误差分析。首先基于空间有限梁单元理论,建立考虑杆件柔性的并联机构动力学模型,然后在所建立动力学模型的基础上推导出考虑柔性的并联机构误差模型。针对误差模型,基于Matlab软件采用Newmark法对动力学模型进行求解,考虑不同杆件材料属性和不同的驱动速度,对考虑柔性的并联机构的误差进行分析。基于三维建模软件建立分别考虑间隙和柔性以及同时考虑间隙和柔性的模型,借助有限元分析软件对机构的杆件进行柔性化处理,将柔性化的杆件导入到Adams中进行动力学仿真,再将仿真的数据导入到Matlab中,得到考虑柔性和间隙时不同材料属性和不同间隙下的机构动... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Adams中接触力模型设置界面

到理想的位移、速度和加速度与含间隙机构的位移、速度和加速度的对比曲线。因 3-RSR 机构是对称机构，不妨设考虑单间隙是指转动副 B1间隙，考虑双间是指转动副 B1和 B2的间隙，考虑三间隙是指转动副 B1、B2、B3的间隙。间隙A1S2A2A3S1S3B1B3B2图 4-6 含单间隙的 Adams 仿真模型设3-RSR机构的驱动函数为式(3-1)，驱动函数在Adams中的设置如图4-7所示不失一般性，取驱动函数中1 = ，2 =2 ，3 = ，驱动设置界面如图 4-7 所示基于以上仿真参数，考虑动平台与杆件之间的转动副间隙，分别对 0.5mm 单间隙1mm 单间隙、0.5mm 双间隙、0.5mm 三间隙以及理想机构模型运动进行动力学仿真

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]含间隙铰曲柄滑块机构动力学特性研究[D]. 王鹏.中国地质大学（北京） 2014



本文编号：3410646