新型三分支六自由度并联机构的性能分析

发布时间：2017-12-03 06:16

  本文关键词：新型三分支六自由度并联机构的性能分析

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【摘要】：并联机构自问世以来，在国际学术界与工程应用领域得到了非常迅速的发展，特别是以Stewart平台及其衍生机构为代表的六分支六自由度并联机构应用最为广泛，但是这类六分支六自由度并联机构工作空间相对较小、平动转动耦合、工作空间边界可控性较差等不足限制了其可应用领域。 本文在3-RRR球面并联机构和3-UPS并联机构的基础之上，提出了一种新型的三分支六自由度能实现平动与转动部分解耦的串并混联机构，该新型机构具有较大的工作空间，良好的运动学和力学性能。 阐述了该新型并联机器人的结构特点，求解了机构的位置正反解解析表达式，给出了该机构虎克铰、杆长、转动副等约束要求，利用解析法绘制了几组取不同结构参数时末端操作器位置可达工作空间三维图；并选取参数采用Matlab基于三维球坐标边界搜索法编程绘制了机构运动空间边界图及多组截面图，求解了几组不同位置时3-RRR机构可以实现的姿态可达工作空间轮廓图，并分析了其变化规律。 求解出了机构的速度雅克比矩阵，绘制出了多组灵巧性指标在工作空间内的分布图，对机构进行静力学全解分析，求解出了力雅克比矩阵，定义了静力、力矩传递性能评价指标，绘制出多组评价指标在工作空间内不同截面处的分布图。 对机构末端操作器进行轨迹规划，建立机构的仿真模型，通过对机构进行仿真分析，得出各个驱动杆位置、速度、加速度变化曲线，并对机构进行了动力学分析，得出给定外力下运动时驱动力的变化情况。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP242;TH112

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄昔光;何广平;谭晓兰;袁俊杰;崔桂芝;;并联机器人机构研究现状分析[J];北方工业大学学报;2009年03期

2 荣誉;金振林;;五自由度并联机械腿静力学性能评价与优化设计[J];光学精密工程;2012年06期

3 陈学生,陈在礼,孔民秀,谢涛;基于神经网络的6-SPS并联机器人正运动学精确求解[J];哈尔滨工业大学学报;2002年01期

4 张彦斌;张海军;吴鑫;;新型纯移动并联机构的运动学和灵巧性分析[J];机床与液压;2010年15期

5 金振林,高峰;一种正交并联机器人的灵巧度指标及其分布[J];机械设计;2001年07期

6 朱延河,赵杰,蔡鹤皋;一种新型双并联主操作手构型设计[J];机械设计;2003年08期

7 周玉林;刘磊;高峰;;3自由度球面并联机构3-RRR静力全解[J];机械工程学报;2008年06期

8 李浩;张玉茹;王党校;;6-RSS并联机构工作空间优化算法对比分析[J];机械工程学报;2010年13期

9 艾青林;黄伟锋;张洪涛;张立彬;;并联机器人刚度与静力学研究现状与进展[J];力学进展;2012年05期

10 郭希娟;黄天宇;常福清;;动态式连接的少自由度混联机构的运动学分析[J];机械工程学报;2013年01期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 韩江义;带力觉反馈的主从式遥微操作系统研制与实验研究[D];南京航空航天大学;2010年

2 李研彪;新型6-DOF串并混联拟人机械臂的性能分析与设计[D];燕山大学;2009年

3 林盛;基于Stewart结构并联分载式六维大力传感器研究[D];大连理工大学;2010年

4 程世利;并联机构若干基本问题的研究[D];南京航空航天大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 金京哲;并联机器人工作空间的分析与模拟[D];燕山大学;2009年

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本文编号：1247718