3/3-RRRS并联机器人机构的研究

发布时间：2022-11-12 12:00

　　机构学和运动分析作为机构研究的基本内容,在机构的研发过程中处于重要的基础性地位,并为机构的应用和推广提供了重要的,必不可少的理论依据。本文所研究的3/3-RRRS （Revolute-Revolute-Revolute-Spherical）并联机构是一种新型六自由度（6-DOF）并联机构,文章对该机构进行了系统的理论研究。在机构学分析的基础上,深入研究了该机构的运动学、工作空间、奇异位形等方面,最后对该机构进行了运动学及动力学仿真。 本文首先通过计算获得3/3-RRRS并联机构的自由度数,结合该机构的Pro/E模型及ADAMS模型,对计算结果进行同步验证。然后,根据空间机构学和几何学原理建立运动学位姿正解和逆解的约束方程,正解采用新颖的等效机构法,实现对正解计算过程的简化,并与传统数值解法进行比较;在完成两组运动学正逆解应用举例的同时,利用MATLAB软件求出该机构位姿逆解的符号解。 在机构学和运动学位姿正逆解分析的基础上,分别以给定动平台姿态和位置为条件,采用三维边界搜索的方法求得3/3-RRRS并联机构的位置工作空间和姿态工作空间,为该并联机构提供了一种切实可行的工作空... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 并联机构的研究背景
        1.1.1 并联机构的定义及特点
        1.1.2 并联机构的发展及应用
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 并联机构的研究现状
        1.2.2 3/3-RRRS 并联机构的研究现状
    1.3 本文的研究意义
    1.4 本文的研究内容
第二章 3/3-RRRS 并联机构运动学分析
    2.1 3/3-RRRS 并联机构建模及自由度分析
        2.1.1 3/3-RRRS 并联机构的基本描述
        2.1.2 3/3-RRRS 并联机构自由度分析
        2.1.3 3/3-RRRS 并联机构自由度验证
    2.2 3/3-RRRS 并联机构运动学分析基础
    2.3 3/3-RRRS 并联机构运动学位姿正解
        2.3.1 位姿正解的数值解法
        2.3.2 位姿正解的等效机构法
        2.3.3 位姿正解的数值举例
        2.3.4 两种位姿正解求解方法的比较
    2.4 3/3-RRRS 并联机构运动学位姿逆解
        2.4.1 位姿逆解的数值解法
        2.4.2 位姿逆解的数值举例
    2.5 本章小结
第三章 3/3-RRRS 并联机构工作空间分析
    3.1 工作空间的影响因素
        3.1.1 驱动转角的约束
        3.1.2 其它转动副及球铰的约束
        3.1.3 连杆之间的运动干涉
    3.2 工作空间的求解方法
    3.3 工作空间的求解
        3.3.1 求解位置工作空间
        3.3.2 求解姿态工作空间
    3.4 本章小结
第四章 3/3-RRRS 并联机构奇异位形分析
    4.1 雅可比矩阵与机构的奇异
    4.2 3/3-RRRS 并联机构雅可比矩阵分析
    4.3 奇异位形的求解
        4.3.1 求解第一类奇异点
        4.3.2 求解第二类奇异点
    4.4 本章小节
第五章 基于ADAMS 的3/3-RRRS 并联机构仿真分析
    5.1 ADAMS 软件概述
        5.1.1 ADAMS 简介
        5.1.2 ADAMS 建模、仿真的步骤
    5.2 3/3-RRRS 并联机构机械系统建模
    5.3 3/3-RRRS 并联机构运动学仿真
        5.3.1 逆运动学仿真
        5.3.2 正运动学仿真
    5.4 3/3-RRRS 并联机构动力学仿真
        5.4.1 只受重力条件下的动力学仿真
        5.4.2 在负载条件下的动力学仿真
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 创新点
    6.3 工作展望
致谢
参考文献
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型3/3-RRRS 6自由度并联机构的运动学及工作空间的研究[J]. 傅蔡安,陈文,周奖清.  机械设计. 2009(12)
[2]六足并联机构的动力学建模与仿真分析[J]. 潘春萍,管欣,卢颖,王勇亮,梁建民,盖永军.  系统仿真学报. 2009(21)
[3]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)
[4]Stewart平台6-UPS并联机构动力学建模与仿真[J]. 王波,武建新,党大伟.  机械工程与自动化. 2008(02)
[5]一种新型3-RRRS六自由度并联机构的位置与作业空间分析[J]. 傅蔡安,周奖清.  机床与液压. 2007(12)
[6]并联机构动力学建模及控制策略的研究[J]. 金灵,吴建勇,计时鸣,王忠飞,杨光.  机电工程. 2006(09)
[7]6自由度3-PRPS并联机器人奇异位形分析[J]. 朱大昌,韩书葵,方跃法.  测试技术学报. 2006(03)
[8]六自由度并联运动平台动力学建模及分析[J]. 黄其涛,韩俊伟,何景峰.  机械科学与技术. 2006(04)
[9]并联机器人的奇异性分析及其判别[J]. 戴巍.  机械制造与自动化. 2005(06)
[10]基于ADAMS的并联机器人运动学和动力学仿真[J]. 游世明,陈思忠,梁贺明.  计算机仿真. 2005(08)

硕士论文
[1]六自由度舰船模拟摇摆平台运动系统的分析与研究[D]. 陈晓江.南京理工大学 2006



本文编号：3706327