3-RPRR并联机构运动学分析

发布时间：2017-06-15 03:08

  本文关键词：3-RPRR并联机构运动学分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：少自由度机构作为并联机构的重要组成部分,具有结构简单、造价低廉等优点。然而,加大对少自由机型的研究已成为机构学中热点问题。李秦川教授利用螺旋理论综合了各种可能出现的机型。本文在此基础上提出了一种新型、结构对称的3-RPRR少自由机构并利用理论计算与软件仿真相结合的方法对此机构进行运动学分析。本论文的研究可丰富少自由度机型,为三移动并联机构的理论研究与实际应用奠定基础。其具体研究内容如下:1)首先建立机构的坐标系,对其结构进行描述,写出各关节的运动螺旋。利用约束螺旋相关性分析动平台的过约束并获得机构的运动性质。通过修正的K-G公式计算机构的自由度并验证螺旋理论分析的正确性。采用刚化输入运动螺旋的原理,对机构原动件选取的合理性进行判断。2)其次根据机构的运动性质,利用D-H法建立机构的运动学方程。通过连续法求出机构位置方程的正反解并进行数值验证。采用matlab软件编写绘图程序,实现正解位形可视化。利用机构的运动学方程建立雅克比矩阵。根据雅克比矩阵行列式为零的原理,分析机构可能发生奇异的位形。3)最后利用PRO/E软件建立机构的实体模型并将其导入ADAMS软件中进行运动学仿真。通过ADAMS软件查看实体模型信息,检验各运动副连接及自由度计算结果的正确性。给定仿真参数、获得机构空间运动的位姿图。根据仿真结果,提取相关运动构件的位置变化曲线参数。分析曲线变化规律,将仿真结果与理论分析相结合,验证理论研究的正确性。
【关键词】：并联机构 三移动自由度 位置分析 仿真
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH112
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 主要符号说明7-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 并联机构的起源与发展8-9
• 1.2 并联机构的特点及应用9-12
• 1.3 并联机构理论研究现状12-15
• 1.3.1 自由度分析12-13
• 1.3.2 位置分析13-14
• 1.3.3 奇异位型分析14
• 1.3.4 仿真研究14-15
• 1.4 并联机构研究面临的问题15-16
• 1.5 课题的来源、意义、研究内容及具体安排16-17
• 第二章 3-RPRR并联机构的结构分析17-25
• 2.1 结构描述及坐标系的建立17-18
• 2.2 自由度分析18-21
• 2.2.1 自由度分析原理18-19
• 2.2.2 自由度的计算19-21
• 2.3 输入原动件选取的判断21-24
• 2.3.1 选定平台上三转动副为输入原动件22-23
• 2.3.2 选三支链中移动副为输入原动件23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 3-RPRR并联机构的位置分析25-39
• 3.1 位置方程的建立25-33
• 3.1.1 动坐标系在基坐标系中位姿矩阵的生成25-26
• 3.1.2 支链旋转变换矩阵的生成26-30
• 3.1.3 位置方程的形成30-33
• 3.2 位置方程的求解33-38
• 3.2.1 位置方程反解求解33-35
• 3.2.2 位置方程正解求解35-37
• 3.2.3 正反解验证及可视化37-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第四章 3-RPRR并联机构的奇异性分析39-45
• 4.1 奇异的理论依据39-40
• 4.1.1 奇异的分类39-40
• 4.1.2 奇异的原理40
• 4.2 奇异性分析40-44
• 4.2.1 雅可比矩阵的形成过程40-41
• 4.2.2 机构雅可比矩阵的建立41-42
• 4.2.3 分析奇异位形42-44
• 4.3 本章小结44-45
• 第五章 3-RPRR并联机构的仿真分析45-55
• 5.1 3-RPRR并联机构实体模型的建立45-47
• 5.1.1 利用PRO/E软件建立模型45-46
• 5.1.2 测量运动模型的基本尺寸46-47
• 5.2 利用ADAMS软件进行运动仿真47-54
• 5.2.1 运动模型的导入47-49
• 5.2.2 添加驱动及仿真49-51
• 5.2.3 获取参数及结果验证51-54
• 5.3 本章小结54-55
• 第六章 总结与展望55-57
• 6.1 总结55
• 6.2 展望55-57
• 参考文献57-61
• 个人简历 在读期间发表的学术论文61-62
• 致谢62

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郑亚青,刘雄伟;绳牵引并联机构的研究概况与发展趋势[J];中国机械工程;2003年09期

2 郭瑞琴;;并联机构运动分岔与稳定性分析[J];机械传动;2008年02期

3 ;第三届并联机构的关键问题与未来发展方向国际会议征文通知[J];机械工程学报;2013年14期

4 ;第三届并联机构的关键问题与未来发展方向国际会议征文通知[J];机械工程学报;2013年16期

5 ;第三届并联机构的关键问题与未来发展方向国际会议征文通知[J];机械工程学报;2013年18期

6 ;第三届并联机构的关键问题与未来发展方向国际会议征文通知[J];机械工程学报;2013年17期

7 邓嘉鸣;尹洪波;沈惠平;李菊;杨廷力;;基于方位特征集的两转动(0T-2R)并联机构的型综合及其应用[J];中国机械工程;2013年24期

8 李鹭扬,吴洪涛;并联机构正运动学一维搜索法[J];扬州大学学报(自然科学版);2000年01期

9 杨光,文福安,魏世民;用于并联机构位置正解的座标法[J];机械科学与技术;2001年03期

10 周兵,杨汝清;3自由度平动并联机构结构参数的优化[J];机械设计与研究;2002年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 苏军辉;黄玉美;高峰;;抓取机器人的并联机构刚度解析[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2002年

2 杨东超;杨向东;刘莉;陈恳;;并联机构的可驱动性研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年

3 张义凤;姚郁;;六自由度并联机构驱动速度性能优化设计[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年

4 孟飞;;极限边界搜索实现的并联机构工作空间分析[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年

5 范彩霞;刘宏昭;;双驱动五自由度并联机构型综合[A];第9届中国机构与机器科学应用国际会议（CCAMMS 2011）暨中国轻工机械协会科技研讨会论文集[C];2011年

6 董培涛;吴学忠;;平面二自由度并联机构工作空间分析的新方法[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年

7 刘治志;罗玉峰;石志新;杨廷力;;一种平面三自由度并联机构动力学分析的序单开链法[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文摘要集[C];2007年

8 荣辉;丁洪生;张同庄;;一种空间三自由度并联机构的震动力平衡[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年

9 王昕;李泽湘;;冗余驱动并联机构的运动控制分析与应用[A];第二十二届中国控制会议论文集（下）[C];2003年

10 宋方臻;宋波;;平面并联机构与磁悬浮控制电主轴耦合系统的瞬态响应分析[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 毛秉毅;闭环和并联机构拓扑胚图理论与应用[D];燕山大学;2015年

2 邵杰杰;浸没流场缝隙控制技术研究[D];浙江大学;2015年

3 丁建;六自由度并联机构精度分析及其综合方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

4 徐东涛;基于动力学分析的改进型Delta并联机构运动可靠性建模技术[D];东北大学;2015年

5 纪志飞;3-SPS张拉整体并联机构的构型综合与运动性能分析及能量采集研究[D];西安电子科技大学;2015年

6 曹文熬;空间多环耦合机构数字化构型综合理论[D];燕山大学;2014年

7 叶伟;一类可重构并联机构的结构设计方法与运动学分析[D];北京交通大学;2016年

8 汪从哲;多转动自由度并联机构的结构创新设计与应用研究[D];北京交通大学;2016年

9 张秀礼;一类含复合驱动及约束分支少自由度并联机构理论研究[D];燕山大学;2016年

10 张普;面向操作顺应性的锻造模拟器设计与评估方法研究[D];上海交通大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵世培;并联机构的人机交互式装配实现及运动性能自动分析[D];燕山大学;2015年

2 何勇;面向车载设备的多维激振平台系统研制[D];燕山大学;2015年

3 郭萌萌;重力作用下被动过约束并联机构受力与虚拟仿真分析[D];燕山大学;2015年

4 卢芹芹;三维平移并联机构型综合与性能分析[D];燕山大学;2015年

5 苏永林;基于解耦并联机构的推拿机器人设计与研究[D];燕山大学;2015年

6 杨超;直线驱动的球面并联机构控制技术研究[D];河北联合大学;2014年

7 宫玉凤;一种一转四移驱动五自由度并联机器人的理论研究[D];燕山大学;2015年

8 周莎莎;少自由度过约束并联机构研究[D];河北工程大学;2015年

9 吴静;被动铰为球铰的二自由度平移并联机构的分析与设计[D];南京理工大学;2015年

10 程锐;基于螺旋理论的3-CRP_(4R)RR并联机构的奇异性研究[D];河北工业大学;2015年

  本文关键词：3-RPRR并联机构运动学分析，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：451285