空间机构的运动学分析及新型并联变胞机构的设计

发布时间：2024-03-13 01:24

　　空间机构的运动学研究是机器人机构学研究的最重要也最基础的部分,给机器人机构的实际应用提供理论支持。本文以空间一般7R串联机构、一般6-6 Stewart并联机构及广义并联机构的运动学问题为研究对象,对其求解模型、算法理论和求解过程等方面进行了研究,给出了一些新的求解方法,同时对并联变胞机器人机构进行了研究,给出了创新性的设计,并对其变胞过程中自由度的变化进行了分析。主要的研究内容和创新成果如下: (1)在研究了对偶四元数理论在串联机构中建模方法的基础上,对空间一般7R机构的位置反解进行了分析,建立了约束方程,通过对获得的四个位置约束方程构造Dixon结式,得到一个6×6的行列式等于零的矩阵,去掉其中相关的公因式,导出了既无增根也无漏根的一元16次方程,并使用数值算例验证了其全部根。此方法简洁明了,易于程序实现,为空间7R机构的应用提供了新的理论基础。 (2)通过应用Calay公式描述旋转矩阵,建立了空间一般6-6 Stewart并联机构的运动学约束方程,并由此推导出6个只含三个未知量的多项式方程组,应用Gr(o|¨)bner基法求该6个多项式组的基并去掉其中的增根,构造了13×13 S...

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图5一13一CCC并联机构

图5一13一CCC并联机构构的自由度分析并联机构由8个构件(3个连杆1一3，3个圆柱副体4动件数为。二7)组成，其中有9个圆柱副(每条动副，所以IV级副数加;二外局部自由度数为0。jF一6一幕qP。一“一6·7一“9一6间中全部6个自由度，其驱动可选择在每条腿的转和伸长即可控制动....

图5一4动平台绕给定轴K旋转运动仿真

北京邮电大学博二1刀f究生学位论文图5一4动平台绕给定轴K旋转运动仿真图5一5动平台做螺旋运动5.2.6小结(l)本节对新型并联机构3一CcC进行了结构分析，采用Dixon结式和变量代换的方法进行了运动学位置正解，求解过程比较简单，计算效率较高。(z)采用openGL仿真技术进行....

图5一5动平台做螺旋运动

北京邮电大学博二1刀f究生学位论文图5一4动平台绕给定轴K旋转运动仿真图5一5动平台做螺旋运动5.2.6小结(l)本节对新型并联机构3一CcC进行了结构分析，采用Dixon结式和变量代换的方法进行了运动学位置正解，求解过程比较简单，计算效率较高。(z)采用openGL仿真技术进行....

图5一7对应姿态6，表2中8组位置解

机构的几何约束为2个线与线角度约束，4个点到点距离约束。动平台图5一8ZA4D并联机构

本文编号：3926974