一类三自由度并联机构运动/力传递性能评价与优化设计

发布时间：2021-11-08 03:17

　　本文主要对具有1T2R自由度的并联机构进行了运动/力传递性能分析与优化，主要的工作和研究取得的成果可概括为以下几个方面：针对现有运动/力传递性能评价在考虑功率最大值的时候，定义了特征点，但并没有指出分支传递力螺旋作用点的存在，或者忽视了一些特殊构型并联机构分支传递力螺旋不过分支与末端相连铰链点中心的问题，本文提出了力螺旋平移的观点，并予以证明，从而对运动/力传递特性的现有计算模型进行了有益的补充，并完善了物理意义。描述并联机构运动/力传递特性时，需要区分输入传递性能与输出传递性能，两者计算模型一致，但是公式内包含元素物理意义有所区别，需要结合机构关节运动螺旋与驱动力螺旋来逐步求解反螺旋来获取。通过分析并联机构结构特点，建立关节位置约束方程，可得输出端相对输入端映射关系，对方程两边全微分，则可获得输出端相对输出端速度映射关系与Jacobian矩阵。Jacobian矩阵已被广泛运用于串联和并联机构的性能评价之中，亦可通过Jacobian矩阵行列式准确描述机构奇异位姿。基于运动/力传递描述的奇异边界位姿并不是精确值，可通过与Jaobian矩阵所得数据比较差值，分析其运动/力传递指标精确度。基... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 课题的背景和意义
        1.1.1 提出问题与研究意义
    1.2 并联机构的发展及应用
    1.3 本文主要研究内容
第2章 基于 LTI 的少自由度并联机构运动/力传递性能评价
    2.1 引言
    2.2 性能评价理论简述
        2.2.1 螺旋理论
        2.2.2 功率最大值
    2.3 并联机构运动/力传递特性分析
    2.4 小结
第3章 基于运动/力传递指标对 1T2R 机构进行构型优选
    3.1 引言
    3.2 机构简介与螺旋分析
        3.2.1 3-PRRU 并联机构
        3.2.2 2-PRU-PRRU 并联机构
        3.2.3 2-PRS-PRRU 并联机构
    3.3 连续转轴
    3.4 自由度计算
    3.5 运动学反解
    3.6 运动/力传递性能比较
    3.7 小结
第4章 基于运动/力传递性能奇异边界可靠度验证
    4.1 引言
    4.2 运动/力传递性能判断奇异
    4.3 基于 Jacobian 矩阵判断奇异
    4.4 奇异姿态角误差比较
    4.5 小结
第5章 Exechon 并联机构尺度综合
    5.1 引言
    5.2 尺度综合准则
    5.3 机构简介及运动学与螺旋分析
    5.4 运动/力传递性能分析
    5.5 优化目标函数定义
        5.5.1 优质工作空间
        5.5.2 全域传递指标
    5.6 尺度设计空间模型
    5.7 优化步骤与具体算例结果
    5.8 小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要成果



本文编号：3482897