3-RRR并联机构虚拟样机设计与仿真

发布时间：2021-10-09 13:30

　　本文以三自由度球面并联机构为研究对象,利用虚拟样机技术对机构的结构设计、位姿分析、工作空间分析、运动学分析、动力学分析等进行了较全面的研究。 论文以开发基于球面并联机构的某军用机器人为目标,首先介绍了三自由度球面并联机构的结构,在此基础上建立了三自由度球面并联机构位姿逆解方程,并给出了显式解析表达,接着引入了影响系数的概念,导出了机构速度和加速度分析的表达式,为控制系统的开发提供了理论依据。其次,基于三维参数化软件I-DEAS建立了机构的简化实体模型,通过与ADAMS的接口,在ADAMS中建立了仿真模型。接着对该机构进行了运动学仿真,包括局部工作空间仿真、正向运动仿真和确定工作轨迹仿真。接着进行了动力学分析,重点对平衡机参数进行了优化设计,最后对实际工作过程进行了仿真,测试了各构件的受力情况,并对结果进行了分析。 本文对使用虚拟样机技术开发并联机构做了尝试,为并联机构的开发提供了一条有效的途径,积累了经验。 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

1飞行模拟器[2l

是:灵活性较差，运动平台倾斜角度较小;作业空间与机器尺寸比小;作业空间存在杆件干涉和奇异位变形危险[3]。由于串联、并联在机构上和性能特点上的对偶关系，串联、并联之间在应用上不是替代作用而是互补关系，且并联机构有它的特殊应用领域。因此可以说并联机构的出现，扩大了机构的应用范围。并联机构主要应用领域可分为两大类，即运载机械的运动模拟器和操作机。运载机械包括所有载人和载货的运输工具以及其他机械，如飞机、列车、船舶、坦克、汽车以及动态游乐设施等。Stewart平台并联机构最先用于飞行模拟器，即在地面训练飞行驾驶员(如图1.1.1)。飞行模拟器可以承担90%的飞行训练任务，而每小时的训练费用仅是实际空中飞行的1/40一1/10，效益显著，很快获得推广。飞行模拟器在培训驾驶员方面的成功应用，使它很快被推广到高速列车、船舶、坦克和汽车的动态性能试验、驾驶员培训以及公众娱乐设施项目。此外，运动模拟器还可以用于各种设施的振动试验台、地震模拟器和防震装置。

图2.5.1机构支架三维实体模型2.5.2整机虚拟样机建模模型如图2.5.2所示。在图2.5.1的基础上增加了实际工作中所需的工作平台和箱体，作为某军用机器人的三维实体模型。图2.5.2整机三维实体模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]并联机床机构的分析[J]. 李灵飞.  河北理工学院学报. 2004(02)
[2]并联机床关键零部件精度设计[J]. 赵学满,倪雁冰,徐淑静.  机床与液压. 2004(05)
[3]并联机床的运动仿真和运动学正解计算[J]. 陈修龙,赵永生.  计算机辅助设计与图形学学报. 2004(04)
[4]空间并联机构运动学与动力学分析的新方法[J]. 胡光忠,杨随先.  机械设计与研究. 2004(01)
[5]面向并联机床的CAD/CAM/CNC系统集成体系[J]. 王哲,吴宪,王知行.  机械设计. 2004(02)
[6]并联机器人的理论及应用研究[J]. 余晓流,岑豫皖,潘紫微,吴玉国.  安徽工业大学学报(自然科学版). 2003(04)
[7]并联机床及其前景展望[J]. 张学良,温淑花,王培霞.  太原重型机械学院学报. 2003(03)
[8]基于ADAMS的并联机床运动学和动力学仿真[J]. 郭旭伟,王知行.  中国制造业信息化. 2003(07)
[9]基于球面三角学的球面并联机构位姿正解[J]. 何开明.  武汉理工大学学报. 2003(06)
[10]并联机床的特点、研究现状及展望[J]. 邬昌峰,高荣慧.  机械. 2003(01)



本文编号：3426479