并联机器人机构构型与性能分析

发布时间：2020-03-20 08:40

【摘要】： 自1965年6-DOF并联机构应用在飞行模拟器上以来，虽然以Stewart平 台命名的并联机器人的研究在理论和实践上都获得了长足的发展，但是少自由 度并联机构的类型缺少，原因在于并联机构型设计是一个比较困难的问题。因 机构构型本身决定了机器人的运动特性，并联机器人的类型创新在机器人领域 中显得更为关键。对此，作者从机构学的角度出发，对二到五自由度的机器人 的型综合进行了较详细的深入研究。 并联机构是由运动副和运动副支链组成的，传统运动副的类型有转动副， 移动副，球副，，虎克铰链，圆柱副，螺旋副等。由于这些运动副很难组成二到 五自由度的分支支链，因此本文提出了几种具有模块化结构的新型复合运动 副，例如能够实现一维转动和一维移动的转平动万向铰和实现二维平面移动的 平面移动万向铰，以及能够实现纯平动的纯平动万向铰。同时设计了具有二到 五自由度的运动副支链，应用螺旋理论分析知道，它们都具有确定的运动特性， 这在机器人的机构设计上是非常关键的。在此基础上，我们依据机构组成原理， 提出了具有特色的二到五自由度新型并联机构，它们的动平台分别能够实现二 维平面移动，三维纯移动，两维移动和一维转动，三维移动和一维转动，以及 三维移动和两维转动。这些机构对并联机床设计有重要的意义。 本文对上述提出的新型二到五并联机器人的性能进行了分析，如运动学正 解和逆解，雅可比矩阵的奇异性，各向同性，工作空间等。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：TP242;TH112

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本文编号：2591542