2-PRS/2-UPS四自由度并联工作台工作精度研究
发布时间：2021-09-29 07:11
自从斯图尔特机构出现以后,并联机构在过去几十年里得到了快速发展。并联机构与传统的串联机构不同,它采用多个并联的连杆驱动,这种驱动方式使机构刚度大承载能力强。并联机构作为串联机构的的一个有力补充,是机构学领域的一个重要分支,但是其在实用阶段仍然面临着不少问题,尤其是精度问题是其生产实用化的最大难题。本文研究的是一种新型的2-PRS/2-UPS四自由度并联工作台,对其进行了结构、位置和性能分析,并在所建立的误差模型基础上,对机构的误差进行了分析,为机构的最终定型设计时参数的选取以及机构误差补偿提供了理论基础。具体内容和解决的关键性问题如下：1)对机构进行了位置分析,利用上下平台坐标转换的关系,建立了机构的空间闭环矢量模型,在该模型的基础上,推导出了机构的位置反解和正解模型。2)对机构进行了工作空间分析,给出了机构的杆长限制、杆长干涉、转角限制和滑块行程限制的条件,并对机构约束的具体情况进行了数值算例。基于机构的运动学正解模型采用求导的方法建立了机构的一阶影响系数,并利用所建立的一阶影响系数对机构的局部奇异、边界奇异和构型奇异进行了具体分析,求出了机构特殊形位下的几种位姿。3)在机构的空间闭...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
目录
摘要
Abstract
插图索引
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景
1.2 课题研究的意义和目的
1.3 课题的国内外研究现状
1.3.1 并联机构的研究现状
1.3.2 少自由度并联机构研究现状
1.3.3 并联机构精度研究现状
1.4 本课题研究的主要内容
第2章 2-PRS/2-UPS机构的结构和位置分析
2.1 2-PRS/2-UPS并联机构的结构
2.1.1 机构的空间布局
2.1.2 并联机构的组成元素
2.1.3 机构的自由度分析
2.2 2-PRS/2-UPS机构的位置分析
2.2.1 并联机构的位置反解
2.2.2 机构的位置正解
2.3 本章小结
第3章 2-PRS/2-UPS机构的工作空间和奇异性分析
3.1 2-PRS/2-UPS机构的工作空间分析
3.1.1 工作台连杆长度的限制和干涉
3.1.2 运动副转角的限制
3.1.3 驱动滑块行程的约束
3.1.4 机构的尺寸参数
3.1.5 机构约束的数值算例
3.2 2-PRS/2-UPS机构的一阶影响系数
3.3 2-PRS/2-UPS机构的特殊形位分析
3.4 本章小结
第4章 2-PRS/2-UPS机构的误差建模及误差源分析
4.1 并联工作台的误差来源
4.2 并联机构常用误差建模方法
4.3 并联工作台误差建模
4.4 机构误差源分析
4.4.1 驱动滑块的输入误差
4.4.2 驱动杆以及固定杆杆长误差
4.4.3 铰链间隙误差
4.5 本章小结
第5章 2-PRS/2-UPS机构的误差仿真及补偿
5.1 动平台角度变化以及X轴和Z轴移动对位姿误差的影响
5.2 机构的误差随机模拟
5.3 并联机构的误差补偿
5.3.1 机构的参数识别
5.3.2 误差补偿的软件法
5.3.3 误差补偿的硬件法
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]四驱动并联工作台的运动重复性精度验证[J]. 刘峰,王向军,吴飞,常铮. 机械设计. 2010(11)
[2]一种并联机器人机构的精度分析与机构参数选取[J]. 郑德星,王琨琦. 机床与液压. 2010(21)
[3]一种三自由度并联机器人运动轨迹精度的可靠性研究[J]. 李兵,张晓瑾,谢里阳,魏玉兰. 机械制造. 2010(10)
[4]并联机构的研究[J]. 朱建国. 科协论坛(下半月). 2010(09)
[5]三自由度并联机器人的精度分析[J]. 梅凡,赵新华. 天津理工大学学报. 2010(04)
[6]新型3自由度并联机构运动性能及精度分析[J]. 黄鹏,王立平,关立文,姚蕊. 机械工程学报. 2010(15)
[7]新型6自由度并联机器人误差补偿[J]. 卢菊洪,潘芳伟,贺利乐,王朋. 机械设计. 2010(01)
[8]并联机器人机构研究现状分析[J]. 黄昔光,何广平,谭晓兰,袁俊杰,崔桂芝. 北方工业大学学报. 2009(03)
[9]基于自适应遗传算法的新型6自由度并联机器人精度综合[J]. 潘芳伟. 机械设计. 2009(08)
[10]6-（P-2P-S）并联机器人误差分析及参数优化[J]. 张典范,高峰,金振林. 机械设计与研究. 2009(03)
硕士论文
[1]四自由度并联工作台静动态特性分析[D]. 余新坤.兰州理工大学 2012
本文编号：3413283
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
目录
摘要
Abstract
插图索引
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景
1.2 课题研究的意义和目的
1.3 课题的国内外研究现状
1.3.1 并联机构的研究现状
1.3.2 少自由度并联机构研究现状
1.3.3 并联机构精度研究现状
1.4 本课题研究的主要内容
第2章 2-PRS/2-UPS机构的结构和位置分析
2.1 2-PRS/2-UPS并联机构的结构
2.1.1 机构的空间布局
2.1.2 并联机构的组成元素
2.1.3 机构的自由度分析
2.2 2-PRS/2-UPS机构的位置分析
2.2.1 并联机构的位置反解
2.2.2 机构的位置正解
2.3 本章小结
第3章 2-PRS/2-UPS机构的工作空间和奇异性分析
3.1 2-PRS/2-UPS机构的工作空间分析
3.1.1 工作台连杆长度的限制和干涉
3.1.2 运动副转角的限制
3.1.3 驱动滑块行程的约束
3.1.4 机构的尺寸参数
3.1.5 机构约束的数值算例
3.2 2-PRS/2-UPS机构的一阶影响系数
3.3 2-PRS/2-UPS机构的特殊形位分析
3.4 本章小结
第4章 2-PRS/2-UPS机构的误差建模及误差源分析
4.1 并联工作台的误差来源
4.2 并联机构常用误差建模方法
4.3 并联工作台误差建模
4.4 机构误差源分析
4.4.1 驱动滑块的输入误差
4.4.2 驱动杆以及固定杆杆长误差
4.4.3 铰链间隙误差
4.5 本章小结
第5章 2-PRS/2-UPS机构的误差仿真及补偿
5.1 动平台角度变化以及X轴和Z轴移动对位姿误差的影响
5.2 机构的误差随机模拟
5.3 并联机构的误差补偿
5.3.1 机构的参数识别
5.3.2 误差补偿的软件法
5.3.3 误差补偿的硬件法
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]四驱动并联工作台的运动重复性精度验证[J]. 刘峰,王向军,吴飞,常铮. 机械设计. 2010(11)
[2]一种并联机器人机构的精度分析与机构参数选取[J]. 郑德星,王琨琦. 机床与液压. 2010(21)
[3]一种三自由度并联机器人运动轨迹精度的可靠性研究[J]. 李兵,张晓瑾,谢里阳,魏玉兰. 机械制造. 2010(10)
[4]并联机构的研究[J]. 朱建国. 科协论坛(下半月). 2010(09)
[5]三自由度并联机器人的精度分析[J]. 梅凡,赵新华. 天津理工大学学报. 2010(04)
[6]新型3自由度并联机构运动性能及精度分析[J]. 黄鹏,王立平,关立文,姚蕊. 机械工程学报. 2010(15)
[7]新型6自由度并联机器人误差补偿[J]. 卢菊洪,潘芳伟,贺利乐,王朋. 机械设计. 2010(01)
[8]并联机器人机构研究现状分析[J]. 黄昔光,何广平,谭晓兰,袁俊杰,崔桂芝. 北方工业大学学报. 2009(03)
[9]基于自适应遗传算法的新型6自由度并联机器人精度综合[J]. 潘芳伟. 机械设计. 2009(08)
[10]6-（P-2P-S）并联机器人误差分析及参数优化[J]. 张典范,高峰,金振林. 机械设计与研究. 2009(03)
硕士论文
[1]四自由度并联工作台静动态特性分析[D]. 余新坤.兰州理工大学 2012
本文编号：3413283
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3413283.html
