基于并联原理的机构运动学分析

发布时间：2017-04-27 11:00

  本文关键词：基于并联原理的机构运动学分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：并联机构应用广泛，运动学分析方法成熟，变胞机构和过约束机构运动学分析方法较少，因此本课题将空间八杆变胞机构和Schatz六杆机构作为并联机构，基于并联原理对3-US并联机构，空间八杆变胞机构和Schatz六杆机构进行运动学分析。 (1)应用旋量理论对一种3-US并联机构进行了运动学分析。首先对该并联机构进行了位置分析，根据机构的几何约束条件，将机构的位置分析转化为对三个非线性几何约束方程的求解，运用数值计算方法对方程进行了求解。然后应用旋量理论建立了该机构的正速度逆解方程，并通过实例说明了这种方法的应用。最后应用ADAMS软件对3-US并联机构进行仿真，，并与本章方法计算结果对比，验证了本章方法的精确性。 (2)基于并联原理对空间八杆变胞机构进行了运动学分析。首先分析了该变胞机构的构型变化。然后采用坐标转换矩阵法建立了八杆机构的闭式位移解，对该机构源构态和各个子构态进行位置分析，并运用数值计算方法对方程进行了求解。然后应用旋量理论建立了该机构的正速度逆解方程，并通过实例说明了这种方法的应用。最后应用ADAMS软件对八杆变胞机构源构态进行仿真，并与本章方法计算结果对比，验证了本章方法的精确性。 (3)基于并联原理对Schatz连杆机构进行了运动学分析。首先对该机构进行位置分析，根据机构的几何约束条件，将机构的位置分析转化为对三个非线性几何约束方程的求解，运用数值计算方法对方程进行了求解。然后应用旋量理论建立了该机构的正速度逆解方程，并通过实例说明了这种方法的应用。动平台中点P的速度还可通过位置曲线求导得到，同样，加速度和角加速度可以通过速度和角速度曲线的曲率估算出来。由此可验证本章方法的正确性。
【关键词】：并联原理 运动学分析 3-US并联机构 八杆变胞机构 Schatz连杆机构
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH112
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 课题背景和研究意义8-9
• 1.2 机构的国内外研究现状9-14
• 1.2.1 并联机构的研究现状9-10
• 1.2.2 过约束机构的研究现状10-11
• 1.2.3 变胞机构的研究现状11-14
• 1.3 运动学分析方法的研究现状14
• 1.4 旋量理论的发展14-15
• 1.5 旋量基础15-16
• 1.6 本文主要研究内容16-17
• 第二章 3-US 并联机构运动学分析17-26
• 2.1 引言17
• 2.2 3-US 并联机构简介17-18
• 2.3 3-US 并联机构位置分析18-19
• 2.3.1 3-US 并联机构位置逆解18-19
• 2.3.2 3-US 并联机构位置正解19
• 2.4 3-US 并联机构速度分析19-22
• 2.4.1. 3-US 并联机构速度逆解20-21
• 2.4.2. 3-US 并联机构速度正解21-22
• 2.5 数值分析和仿真验证22-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 基于并联原理的空间八杆变胞机构运动学分析26-49
• 3.1 引言26
• 3.2 空间八杆变胞机构简介26-27
• 3.3 空间八杆变胞机构的构型分析27-33
• 3.4 空间八杆变胞机构的位置分析33-39
• 3.4.1. 空间八杆变胞机构源构态的位置分析33-37
• 3.4.2. 空间八杆变胞机构子构态的位置分析37-39
• 3.5 空间八杆变胞机构速度分析39-41
• 3.5.1. 空间八杆变胞机构速度逆解40
• 3.5.2. 空间八杆变胞机构速度正解40
• 3.5.3. 空间八杆变胞机构子构态的速度分析40-41
• 3.6 数值分析与仿真验证41-48
• 3.6.1. 空间八杆变胞机构源构态41-44
• 3.6.2. 空间八杆变胞机构子构态44-48
• 3.7 本章小结48-49
• 第四章 基于并联原理的 Schatz 连杆机构的运动学分析49-57
• 4.1 引言49
• 4.2 Schatz 六杆机构简介49-50
• 4.3 Schatz 连杆机构的位置分析50-52
• 4.3.1. Schatz 连杆机构的位置逆解50-51
• 4.3.2. Schatz 连杆机构的位置正解51-52
• 4.4 Schatz 连杆机构的速度分析52-54
• 4.4.1 Schatz 连杆机构的速度逆解53
• 4.4.2 Schatz 连杆机构的速度正解53-54
• 4.5 数值分析与仿真验证54-56
• 4.6 本章小结56-57
• 第五章 结论与展望57-59
• 5.1 结论57-58
• 5.2 工作展望58-59
• 参考文献59-64
• 发表论文和参加科研情况说明64-65
• 致谢65-66
• 附录A 3-US 并联机构的旋量与运动学约束方程66-67
• A.1 旋转关节旋量与互易旋量66
• A.2 基于旋量理论建立的运动学约束方程66-67
• 附录B 空间八杆变胞机构的位置约束方程与旋量67-70
• B.1 空间八杆机构源构态的位置约束方程67-69
• B.2 空间八杆机构源构态的旋量69-70
• 附录C Schatz 六杆机构的旋量70-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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本文编号：330456