基于方位特征集的并联机构型综合研究与应用

发布时间：2017-05-31 01:12

  本文关键词：基于方位特征集的并联机构型综合研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：并联机构的型综合研究具有十分重要的理论和实际意义，一直受到国内外许多研究学者的关注。本文采用基于方位特征（POC）集的并联机构型综合理论和方法，研究新机型的型综合、位置分析与应用。本文在综述国内外并联机构型综合理论和方法研究现状的基础上，，首先，介绍了基于方位特征集的型综合方法的基本理论及一般步骤；接着，基于此方法，综合出了13种(3T-0R)和5种(3T-3R)并联机构机型，并对新综合出的机构进行了拓扑结构类型的分析和分类，完善了(3T-0R)和(3T-3R)并联机型库；然后，从已有的和本文新综合出的3-dof众多机型中，根据并联振动筛主机构的优选原则，优选出一些适合振动筛筛面运动所要求的机型，并通过优化改进得到了单自由度8种机型，从中进一步优选出一种{-R-R-S-}+{-S-S-}+{-S-}机型进行了运动学仿真分析和模型设计；最后，运用基于机构拓扑耦合度分析的位置正解分析方法，分别对6-3型1-2-3式SPS、6-3型2-2-2式SPS及6-4型2-2-1-1式SPS三种六自由度并联机构的位置正解问题进行了求解，即以1-2-3式SPS型元并联机构的解析解为基础，建立运动相容性条件，采用一维搜索法求解得全部正解数值解，分别得到8组、16组、32组数值解，再通过算例分别验证了位置正逆解的正确性。
【关键词】：方位特征集 并联机构 型综合 振动筛
【学位授予单位】：常州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH112
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 概述9
• 1.2 并联机构的应用9-13
• 1.3 并联机构型综合方法的研究现状13-16
• 1.4 课题来源及主要研究内容16-17
• 2 基于方位特征集的并联机构拓扑结构设计理论与方法17-31
• 2.1 概述17
• 2.2 方位特征集的基本概念及其定义17-18
• 2.3 方位特征集的运算规则18-23
• 2.3.1 串联机构的方位特征集的运算规则18-20
• 2.3.2 尺度约束类型的 POC 集20
• 2.3.3 单回路机构的独立位移方程数20-21
• 2.3.4 并联机构的方位特征集的运算规则21-23
• 2.4 并联机构支链的基本特性23-24
• 2.4.1 支链的方位特征集23
• 2.4.2 简单支链与复杂支链23-24
• 2.5 机构的自由度24-26
• 2.5.1 自由度公式24-25
• 2.5.2 并联机构的独立位移方程数25
• 2.5.3 消极运动与驱动副副判定准则25-26
• 2.6 基于单开链单元的机构组成原理26-27
• 2.6.1 单开链约束度 (Δ j)26
• 2.6.2 基本运动链的耦合度(κ )26
• 2.6.3 基于单开链单元的机构拓扑结构分解方法26-27
• 2.7 自由度类型及其判定方法27-28
• 2.7.1 自由度类型27-28
• 2.7.2 自由度类型的判定准则28
• 2.8 机构运动输入--输出的解耦性28-29
• 2.8.1 机构运动输入--输出解耦性28
• 2.8.2 运动输入--输出解耦的基本方法28-29
• 2.9 基于方位特征集的并联机构拓扑结构综合方法29-30
• 2.9.1 并联机构拓扑结构设计的一般过程29-30
• 2.9.2 并联机构结构类型的特性分析及其分类30
• 2.10 本章小结30-31
• 3 (3T-0R)并联机构的拓扑结构设计31-51
• 3.1 概述31
• 3.2 支链拓扑结构类型与支链组合方案31-35
• 3.2.1 支链的 POC 集31
• 3.2.2 简单支链的结构类型31-32
• 3.2.3 复杂支链的结构类型32-34
• 3.2.4 支链组合方案34-35
• 3.3 (3T-0R)并联机构拓扑结构设计35-43
• 3.3.1 拓扑结构设计的一般过程35-36
• 3.3.2 举例36-43
• 3.4 (3T-0R)并联机构的拓扑结构类型及其分类43-50
• 3.4.1 机构拓扑结构类型及其特性分析43-49
• 3.4.2 机构拓扑结构类型的扩展49-50
• 3.4.3 并联机构拓扑结构类型的分类50
• 3.5 本章小结50-51
• 4 (3T-3R)并联机构的拓扑结构设计51-67
• 4.1 概述51
• 4.2 支链拓扑结构类型与支链组合方案51-55
• 4.2.1 支链的 POC 集51
• 4.2.2 简单支链的结构类型51-52
• 4.2.3 复杂支链的结构类型52-54
• 4.2.4 支链组合方案54-55
• 4.3 (3T-3R)并联机构拓扑结构设计55-62
• 4.3.1 拓扑结构设计的一般过程55
• 4.3.2 举例55-62
• 4.4 (3T-3R)并联机构的拓扑结构类型及其分类62-66
• 4.4.1 机构拓扑结构类型及其特性分析62-65
• 4.4.2 并联机构拓扑结构类型的分类65-66
• 4.5 本章小结66-67
• 5 并联机构的优选及其在振动筛主机构机型中的应用67-95
• 5.1 概述67
• 5.2 新型并联运动振动筛主机构拓扑结构的优选原则67-68
• 5.2.1 优选思路67
• 5.2.2 设计原则67-68
• 5.3 基于三平移机构的优选及改进68-70
• 5.4 基于二平移一转动机构优选及改进70-75
• 5.5 基于一平移二转动机构优选及改进75-77
• 5.6 基于三转动机构优选及改进77-88
• 5.7 振动筛优选主机构的运动学分析、仿真88-93
• 5.7.1 机构运动学分析与仿真88-92
• 5.7.2 运动仿真92-93
• 5.8 原理性样机模型的研制93-94
• 5.9 本章小结94-95
• 6 基于机构耦合度分析的并联机构位置正解的研究95-112
• 6.1 概述95-96
• 6.2 1-2-3 式 SPS 六自由度并联机构运动学正解分析96-103
• 6.2.1 1-2-3 式 SPS 机构的可制造结构及其耦合度分析96-97
• 6.2.2 位置正解求解97-101
• 6.2.3 位置逆解分析101-102
• 6.2.4 正逆解数值算例102-103
• 6.3 2-2-2 式 SPS 六自由度并联机构运动学正逆解分析103-107
• 6.3.1 2-2-2 式 SPS 机构的可制造结构及其耦合度分析103-104
• 6.3.2 位置正解求解104-105
• 6.3.3 位置逆解求解105
• 6.3.4 正逆解数值算例105-107
• 6.4 2-2-1-1 式 SPS 六自由度并联机构运动学正解分析107-111
• 6.4.1 2-2-1-1 式 SPS 机构的可制造结构及其耦合度分析107-108
• 6.4.2 位置正解分析108
• 6.4.3 位置逆解分析108-109
• 6.4.4 正逆解算例109-111
• 6.5 小结111-112
• 7 总结与展望112-114
• 7.1 本文的主要工作112
• 7.2 本文的创新之处112-113
• 7.3 本课题值得进一步研究的工作及展望113-114
• 参考文献114-119
• 攻读学位期间研究成果119-120
• 致谢120

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 宫金良,张彦斐,周玉林,高峰;一种新型六维鼠标在虚拟现实技术中的应用[J];传感器技术;2005年09期

2 黄真 ,李秦川;Type synthesis principle of minor-mobility parallel manipulators[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);2002年03期

3 徐卫平，张玉茹;六自由度微动机构的运动分析[J];机器人;1995年05期

4 毕树生,王守杰,宗光华;串并联微动机构的运动学分析[J];机器人;1997年04期

5 李世敬,冯祖仁,周冰;3-6Stewart平台的正向运动学数值求解分析[J];机械科学与技术;2002年04期

6 朱建生;王德意;杨杰;;一类三角平台运动学正问题的求解方法[J];机械科学与技术;2007年01期

7 王奇志,张祥德,徐心和;一类 3-6 Stewart 平台的机构位置正解[J];机械科学与技术;1999年02期

8 沈惠平;张会芳;何宝祥;辛秀梅;黄秀琴;杨廷力;;一种新型并联运动振动筛及其运动学研究与研制[J];机械设计;2007年06期

9 黄田,汪劲松,WhitehouseDJ;Stewart并联机器人局部灵活度与各向同性条件解析[J];机械工程学报;1999年05期

10 李秦川,黄真;基于位移子群分析的3自由度移动并联机构型综合[J];机械工程学报;2003年06期

  本文关键词：基于方位特征集的并联机构型综合研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：408339