一种三转一移4-RPTR并联机构的运动学分析
发布时间：2021-07-05 09:38
随着空间并联机器人机构学理论、技术与应用的发展,空间少自由度并联机器人机构和传统的六自由度并联机器人机构相比,具有结构简单,设计、制造和控制成本都相对较低的特点,从而成为机器人领域新的研究热点。到目前为止,2、3自由度并联机器人机构的研究已基本成熟,而对于4、5自由度结构对称的并联机器人机构的研究仍处于起步阶段,还没有完善的适用于该类机构的运动学分析理论被提出,限制了该类机构在实际中的应用。本文以黄真教授提出的能够实现空间三维转动和沿Z轴移动4个自由度的4-RPTR并联机器人机构为研究对象,对机构的运动学进行分析。论文首先分析了该机构的自由度和输入的合理性,针对机构的几何特点,建立了机构的约束方程,运用连续法对该机构的位置进行了求解,并进行了数值验证。运用虚拟机构法建立了机构的雅克比矩阵,并以此建立了机构的速度方程,绘制了在动平台匀速运动的情况下,机构的输入速度的变化规律曲线。基于MATLAB软件,借助机构的位置反解方程,利用计算机搜索法研究了机构在特定尺寸下的可达工作空间。又根据机构的雅克比矩阵,对机构的奇异位形进行了分析。最后以SolidWorks为平台,对机构进行了运动学仿真。
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
并联娱乐装置
第 1 章 绪论1.1 并联机器人的起源并联机构英文名为 Parallel Mechanism，简称 PM，可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构，它的出现可以回溯至 20 世纪30 年代。1931 年，Gwinnett[1]在其专利中提出了一种基于球面并联机构的娱乐装置，如图 1-1 所示；1940 年，Pollard[2]在其专利中提出了一种空间
图 1-3 Gough 并联机构图 图 1-4 Stewart 并联机构Fig.1-3 Gough PM Fig.1-4 Stewart PM2 并联机器人的应用机器人技术是一门跨学科的综合性技术，它涉及到力学、机构学设计、气动液压技术、自动控制技术、传感技术和计算机技术等学，是一门新型的综合性技术。串联机器人技术现在发展已经比较成熟，其特点是操作灵活、工大、响应速度快，但同时也存在着承载能力差、刚度低、累计误差点；1965 年，Stewart 提出一种新型的 6 自由度的空间并联机构，了众多研究者的兴趣。其刚度大、运动惯性小、精度高、承载能力构紧凑，尽管它的工作空间和灵活性受到一定限制，但与串联机器在结构上和性能上形成互补关系，可完成串联机器人难以完成的任而扩大了机器人的应用范围。它有很多串联机器人无法替代的优点多科学研究和工业领域获得了广泛应用。并联机构具备这些优越性
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型并联机床作业空间与奇异性分析[J]. 唐晓强,汪劲松,段广洪,朱煜. 中国机械工程. 2002(10)
[2]并联机床研究现状与展望[J]. 杨建新,郁鼎文,王立平,汪劲松. 机械设计与制造工程. 2002(03)
[3]一种并联机构最大内切工作空间的几何求解[J]. 张立杰,刘辛军. 机械设计与研究. 2002(01)
[4]并联机床工作空间分析及实时运动仿真的研究[J]. 王哲,王知行,刘文涛,雷雨成. 中国机械工程. 2001(09)
[5]并联机床的发展现状与展望[J]. 陈文家,王洪光,房立金,赵明扬. 机电工程. 2001(04)
[6]基于同伦法的对称并联机器人机构位置分析[J]. 王玉新,王仪明,柳杨,朱殿华. 天津大学学报. 2001(04)
[7]实数连续法及其在机构综合中的应用[J]. 刘安心,杨廷力. 机械科学与技术. 2001(02)
[8]3/6-SPS型Stewart机器人的一般线性丛奇异分析[J]. 黄真,杜雄. 中国机械工程. 1999(09)
[9]虚拟轴机床的应用研究与发展趋势[J]. 李迎,龚光容,施祖康. 机械设计与制造工程. 1999(03)
[10]用连续法进行 6-SPS 并联机器人机构的位置正解[J]. 孔宪文,郑永志,陆卫杰. 机械科学与技术. 1998(06)
博士论文
[1]两自由度并联机器人的性能分析及尺寸优化[D]. 张立杰.燕山大学 2006
[2]几类空间并联机器人的奇异研究[D]. 李艳文.燕山大学 2005
[3]几种空间少自由度并联机器人机构分析与综合的理论研究[D]. 李仕华.燕山大学 2004
[4]对称少自由度并联机器人型综合理论及新机型综合[D]. 李秦川.燕山大学 2003
硕士论文
[1]一种新型4-RPTR并联机构的运动学分析及仿真研究[D]. 李永泉.燕山大学 2005
本文编号：3265829
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
并联娱乐装置
第 1 章 绪论1.1 并联机器人的起源并联机构英文名为 Parallel Mechanism，简称 PM，可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构，它的出现可以回溯至 20 世纪30 年代。1931 年，Gwinnett[1]在其专利中提出了一种基于球面并联机构的娱乐装置，如图 1-1 所示；1940 年，Pollard[2]在其专利中提出了一种空间
图 1-3 Gough 并联机构图 图 1-4 Stewart 并联机构Fig.1-3 Gough PM Fig.1-4 Stewart PM2 并联机器人的应用机器人技术是一门跨学科的综合性技术，它涉及到力学、机构学设计、气动液压技术、自动控制技术、传感技术和计算机技术等学，是一门新型的综合性技术。串联机器人技术现在发展已经比较成熟，其特点是操作灵活、工大、响应速度快，但同时也存在着承载能力差、刚度低、累计误差点；1965 年，Stewart 提出一种新型的 6 自由度的空间并联机构，了众多研究者的兴趣。其刚度大、运动惯性小、精度高、承载能力构紧凑，尽管它的工作空间和灵活性受到一定限制，但与串联机器在结构上和性能上形成互补关系，可完成串联机器人难以完成的任而扩大了机器人的应用范围。它有很多串联机器人无法替代的优点多科学研究和工业领域获得了广泛应用。并联机构具备这些优越性
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型并联机床作业空间与奇异性分析[J]. 唐晓强,汪劲松,段广洪,朱煜. 中国机械工程. 2002(10)
[2]并联机床研究现状与展望[J]. 杨建新,郁鼎文,王立平,汪劲松. 机械设计与制造工程. 2002(03)
[3]一种并联机构最大内切工作空间的几何求解[J]. 张立杰,刘辛军. 机械设计与研究. 2002(01)
[4]并联机床工作空间分析及实时运动仿真的研究[J]. 王哲,王知行,刘文涛,雷雨成. 中国机械工程. 2001(09)
[5]并联机床的发展现状与展望[J]. 陈文家,王洪光,房立金,赵明扬. 机电工程. 2001(04)
[6]基于同伦法的对称并联机器人机构位置分析[J]. 王玉新,王仪明,柳杨,朱殿华. 天津大学学报. 2001(04)
[7]实数连续法及其在机构综合中的应用[J]. 刘安心,杨廷力. 机械科学与技术. 2001(02)
[8]3/6-SPS型Stewart机器人的一般线性丛奇异分析[J]. 黄真,杜雄. 中国机械工程. 1999(09)
[9]虚拟轴机床的应用研究与发展趋势[J]. 李迎,龚光容,施祖康. 机械设计与制造工程. 1999(03)
[10]用连续法进行 6-SPS 并联机器人机构的位置正解[J]. 孔宪文,郑永志,陆卫杰. 机械科学与技术. 1998(06)
博士论文
[1]两自由度并联机器人的性能分析及尺寸优化[D]. 张立杰.燕山大学 2006
[2]几类空间并联机器人的奇异研究[D]. 李艳文.燕山大学 2005
[3]几种空间少自由度并联机器人机构分析与综合的理论研究[D]. 李仕华.燕山大学 2004
[4]对称少自由度并联机器人型综合理论及新机型综合[D]. 李秦川.燕山大学 2003
硕士论文
[1]一种新型4-RPTR并联机构的运动学分析及仿真研究[D]. 李永泉.燕山大学 2005
本文编号：3265829
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3265829.html
