基于6-RUS并联机构的激光测量台性能分析

发布时间：2017-07-16 05:01

  本文关键词：基于6-RUS并联机构的激光测量台性能分析

  更多相关文章： 并联机构 位置分析 运动学 静力学

【摘要】：本文提出一种基于6-RUS并联机构的激光测量台,此机构作为激光测量台具有行程大、精度高、运动惯性小等优点,完全满足高精度激光测量所需。阐述激光测量台的结构特点,对该机构进行自由度分析,同时进行位置分析得出位置反解表达式,通过一种代数消元法求解位置正解。结合约束条件和位置反解,绘制该机构的三维工作空间图,得到末端参考点在X轴、Y轴、Z轴的大致工作范围。论述影响系数理论,对激光测量台进行运动学分析,运用矢量求导法求解表明机构速度传递关系的速度雅克比矩阵,并且基于影响系数理论推导机构的一阶及二阶影响系数矩阵。给动平台施加速度及加速度函数,利用推导出的速度、加速度映射矩阵,通过Matlab仿真六个转动驱动的角速度、角加速度变化曲线。采用拆杆法分析动平台、静平台、主动杆、从动杆的受力情况,可以得到激光测量台的静力学全解,分别根据构件矢量法和虚功原理研究力雅克比矩阵。在虚功原理推导出的力雅克比矩阵的基础上定义机构的承载能力评价指标,借助Matlab进行仿真实验,结果表明:所推导的力雅克比矩阵能够揭示结构参数与机构承载能力的关系,并且能够证明本文提出的激光测量台,静力学性能较优。
【关键词】：并联机构 位置分析 运动学 静力学
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH112;TH744.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 概述9-14
• 1.1.1 并联机构的发展历程9-10
• 1.1.2 并联机构的特点10-11
• 1.1.3 并联机构的应用11-13
• 1.1.4 并联机构的分类13-14
• 1.2 并联机构研究现状14-16
• 1.3 微定位平台研究现状16-17
• 1.4 课题主要研究内容17-18
• 第2章 基于 6-RUS并联机构的激光测量台位置分析18-28
• 2.1 概述18
• 2.2 并联机构的基本概念介绍18-19
• 2.3 基于 6-RUS并联机构的激光测量台结构描述及坐标系建立19-20
• 2.3.1 结构描述19-20
• 2.3.2 坐标系建立20
• 2.4 基于 6-RUS并联机构的激光测量台自由度分析20-21
• 2.5 基于 6-RUS并联机构的激光测量台位置分析21-26
• 2.5.1 位置反解21-23
• 2.5.2 位置正解23-26
• 2.6 位置反解算例26-27
• 2.7 本章小结27-28
• 第3章 基于 6-RUS并联机构的激光测量台工作空间分析28-36
• 3.1 概述28
• 3.2 影响并联机构工作空间的因素28-33
• 3.2.1 电机转角约束29
• 3.2.2 驱动连杆的长度约束29
• 3.2.3 运动副转角约束29-31
• 3.2.4 连杆运动干涉约束31-33
• 3.3 基于 6-RUS并联机构的激光测量台工作空间的确定33-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 基于 6-RUS并联机构的激光测量台运动学分析36-51
• 4.1 概述36
• 4.2 并联机构运动影响系数理论36-43
• 4.2.1 一阶影响系数36-39
• 4.2.2 二阶影响系数39-43
• 4.3 基于 6-RUS并联机构的激光测量台的运动传递矩阵43-47
• 4.3.1 速度雅可比矩阵43-44
• 4.3.2 二阶影响系数矩阵44-47
• 4.4 数值算例47-49
• 4.5 本章小结49-51
• 第5章 基于 6-RUS并联机构的激光测量台静力学分析51-65
• 5.1 概述51
• 5.2 基于 6-RUS并联机构的激光测量台静力学全解51-55
• 5.2.1 动平台受力分析52-53
• 5.2.2 从动杆受力分析53-54
• 5.2.3 主动杆受力分析54
• 5.2.4 静平台受力分析54-55
• 5.3 基于 6-RUS并联机构的激光测量台力雅克比矩阵及静力学性能评价55-63
• 5.3.1 基于构建矢量法的力雅克比矩阵55-60
• 5.3.2 基于虚功原理的力雅克比矩阵60
• 5.3.3 静力学性能评价60-63
• 5.5 结构参数优化63-64
• 5.6 本章小结64-65
• 结论65-66
• 参考文献66-71
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果71-72
• 致谢72

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本文编号：547111