可调机构的分析与综合研究

发布时间：2020-06-02 17:36

【摘要】： 多杆开链式机器人仅用于有限个相似任务，其灵活性没有得到充分发挥且维护费用较大。另一方面，传统的自动化机构在结构上相对简单，但缺乏灵活性，即使是任务改变得很小，也必须重新设计机构。可调机构是指其某些机构尺寸和/或位置连续调节或手动调节，以实现输出多个任务的机构。它结合了前两者的优点而克服了它们的不足，在生产实践中逐渐获得应用。 在自动化生产中，往往要求机器实现几个可供选择的任务，以便机器具有较广的适用性。在这种情况下，可调机构就比机器人有更多的优点，比如可靠性高、精确度好、容易操作和维修、以及能量消耗少等。这些特性使得可调机构具有了广阔的应用前景。本文分别对空间四杆机构和球面五杆机构进行了综合分析研究及对固定平台可调并联机构的运动学和动力学仿真问题进行了系统的研究。 提出了可调节型空间RRSS机构刚体导引综合的方法，分杆组分任务独立求解导出了相应综合方程，其中R-R杆组综合时运用了共面和反位移原理，简化了求解的复杂度。通过调节机构部分参数可实现多任务刚体导引综合，给定了任务与最大精确导引位置数之间的关系。运用混沌分形方法求出了综合方程组全部解，并给出了一个数字实例。 建立了球面五杆机构的运动学数学模型，根据机构位置正反解分析了机构的各种可能构型，推导出了球面五杆机构的雅可比矩阵，并据此分析讨论了机构的运动奇异性。对球面五杆机构的连杆点进行了位置分析，借助于计算机机构仿真的方法，研究了双曲柄球面五杆机构的连杆曲线随机构参数改变而变化的规律。 应用Pro/E软件，，建立了固定平台可调2-RPS-2-SPS并联机床的虚拟样机模型，对样机模型进行了运动学、动力学和干涉检查的虚拟仿真，绘出了机构运动学和动力学的变化规律曲线，验证了Pro/E仿真分析的有效性。
【图文】：

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本文编号：2693525