一种新型2-DOF并联解耦球面机构的研究

发布时间：2021-10-20 16:40

　　球面机构是一种有重要应用的机构,可以用作机器人的腰、腕、肩、髋等关节,可用于机床加工（如机床底座和工件的定位等）,另外还可以用在太阳能电池板、卫星天线和天文望远镜的空间方位跟踪系统中等等。并联机器人与串联机器人相比具有一些独特的性能,如刚度高、承载能力高、速度快、驱动电机在机架上而使活动构件的质量轻。耦合性是并联机构很突出的一个特点,这个特点使并联机构具有了不同与串联机构的特殊性质,比如承载能力强、累计误差小等。也正是这种耦合性使得并联机构的设计、分析计算以及控制系统的设计存在很多困难。如果并联机构的某些性质是可以解耦或者部分解耦的,则会简化其运动学模型,为运动学标定和控制带来方便,从而使并联机构的设计难度大大降低。本文提出了一种全新的2-DOF并联解耦的球面机构,它既有并联机器人的优点,又是完全解耦的,它的每个分支只控制一个方向的运动,对另一个分支的运动没有影响。文中对此2-DOF并联解耦的球面机构进行了深入的研究,具体内容为:1.建立了机构的运动学方程,求得了其位置正、反解,速度正、反解以及加速度的表达式,得到了该机构的运动雅克比矩阵J。2.建立了该机构的静力学模型,得到了力传递雅... 

【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

并联娱乐装置

图 1.1 并联娱乐装置 图 1.2 Pollard 的并联机Fig.1.1 Parallel amusement device Fig.1.2 Pollard’s PM1949 年，Gough 提出用一种关节联接的机器（即后来的 Stewart 平台机构）检测轮胎[3]，如所示；之后，Stewart[4]把这种机构推广应用到飞行模拟器的运动产生装置，并把这种机构命名为机构（见图 1.4）。Stewart 平台机构由上下平台及 6 根支杆构成，这 6 根支杆可以独立地上下伸分别由球铰和虎克铰与上下平台联接。将下平台固定，则上平台就可进行 6 个自由度的独立运动

Gough并联机构

【参考文献】：
期刊论文
[1]ADAMS与常用CAD软件之间的接口[J]. 丁寿滨,常宗瑜,武雅洁,谭登山,朱春涛.  微计算机信息. 2005(20)
[2]结构解耦6-PSS并联微操作平台的研究与开发[J]. 张建军,高峰,金振林,范顺成.  中国机械工程. 2004(01)
[3]新型6自由度并联微动机器人微运动学及其运动解耦性分析[J]. 张建军,高峰,李为民,金振林.  机械设计. 2003(12)
[4]3-RRR型数控回转台的精度分析[J]. 曾宪菁,黄田,曾子平.  机械工程学报. 2001(11)
[5]一类新型三平移并联机器人机构的位置分析[J]. 金琼,杨廷力.  东南大学学报(自然科学版). 2001(05)
[6]3-RRR数控回转台的机械设计[J]. 曾宪菁,黄田,曾子平,李亚.  机械设计. 2001(01)
[7]新型6-SPS并联机床局部承载能力分析[J]. 金振林,高峰.  机械设计与研究. 2000(04)
[8]基于AutoCAD平台的六自由度并联机器人位置工作空间的解析求解方法[J]. 刘辛军,张立杰,高峰.  机器人. 2000(06)
[9]等顶锥角3自由度球面并联机构的全参数解析尺度综合[J]. 黄田,曾宪菁,曾子平,李佳,张世昌.  机械工程学报. 2000(08)
[10]球面并联操作机的尺度综合方法[J]. 黄田,曾宪菁,倪雁冰,李佳,张世昌.  自然科学进展. 2000(08)



本文编号：3447252