柔性并联机器人的动力学性能研究
[Abstract]:With the development of spaceflight science and technology, the requirements for the accuracy and stability of the mechanism are becoming higher and higher. Therefore, it is urgent to find a kinematics and dynamics analysis method of the mechanism under the condition of high speed and light motion. Under the condition of high speed, light weight and heavy load, the component must be deformed, that is to say, the easily deformed member should be analyzed as a flexible member. Parallel robot has always been one of the frontier topics in the field of robot. Parallel robot has the advantages of small inertia, small cumulative error, large stiffness, large motion precision, stability, easy to obtain kinematics inverse solution and so on. It makes up the blank in the field of high speed, light weight and high precision. Therefore, the flexible parallel robot with the characteristics of both flexible mechanism and parallel mechanism has become a very important research direction in the field of robot. The research in this field is of great significance. In this paper, based on the previous research, the kinematics and dynamics model of 3-RRRT parallel manipulator is established by taking the spatial parallel mechanism of three degrees of freedom as the analysis object. Then virtual prototype simulation is carried out, and the mechanical and dynamic characteristics of the mechanism are analyzed more comprehensively. Firstly, the coordinate system of 3-RRRT parallel robot is established by D-H coordinate method, and the position inverse solution of the mechanism is obtained. The change of the driving angular displacement with time, the change of angular velocity with time, and the curve of angular acceleration with time are obtained. Secondly, the force analysis process of Newton Euler recursive method is given. The equilibrium equations of force and torque are established. The inverse dynamic solution is obtained by using MATLAB, and the relationship between driving torque and time is obtained. Then SOLIDWORKS is used to build its 3D model, which is divided into three parts: moving platform, static platform, and three branching chains (three rods for each branch chain). Then it is introduced into ADAMS to establish the joint constraint, and the inverse kinematics and forward dynamics of rigid body are simulated, and the driving moment curve and the force curve of the bar are obtained. Finally, the third bar of each branch chain is meshed in the ANSYS interface to make it flexible. The parameters such as elastic modulus, Poisson's ratio, density and so on are first set and output to MNF format file, then imported into ADAMS to replace rigid body. Then the rigid-flexible coupling simulation (the moving platform and the static platform belong to the rigid body, the first rod and the second rod of each branch chain are rigid body, the third bar is the flexible body) and the end trajectory is obtained in the case of rigid and flexible mixing. Then it is compared with the rigid body. The characteristics of the motion track and the curve of the stress of the flexible member are obtained.
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP242
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,本文编号:2363551
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