基于2RPU/SPR机构五自由度混联机器人性能与仿真分析
发布时间：2023-11-11 16:00
本文在2RPU/SPR并联机构的基础上串接具有一个自由度的摇摆头和一个自由度的移动工作台形成五自由度混联机器人,主要针对该并联机构及混联机器人进行机构学分析、性能分析、结构设计与仿真分析,主要工作内容如下:对2RPU/SPR并联机构及其混联机器人进行机构描述,阐述连接各部件的运动副种类及运动特点;运用修正的Kutzbach-Grüble公式及螺旋理论方法计算2RPU/SPR并联机构的自由度;依据齐次变换矩阵对2RPU/SPR并联机构及串接摇摆头分别进行运动学正反解分析并在此基础上对2RPU/SPR+R+P五自由度混联机器人进行运动学正反解分析;对该并联机构及混联机器人的位置正反解求导得到其速度表达式,并求得速度雅各比矩阵。对2RPU/SPR并联机构进行静力学分析,建立该并联机构及其混联机器人的静力学模型,在只受重力条件下求解其约束力与驱动力大小同时求得力雅各比矩阵。对2RPU/SPR并联机构进行工作空间分析,阐述影响并联机构工作空间的因素,对该并联机构各运动副的最大转角分析计算,运用极限边界搜索法搜索该并联机构及混联机器人的工作空间,对比该并联机构在不同结构参数下的工作空间;对2RPU...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 并联机构国内外研究现状
1.1.1 并联机构国外研究现状
1.1.2 并联机构国内研究现状
1.2 少自由并联机器人的研究现状
1.3 并联机器人的理论研究现状
1.3.1 构型研究
1.3.2 运动学分析
1.3.3 工作性能分析
1.3.4 静力学及动力学分析
1.3.5 虚拟样机仿真
1.4 本文的研究意义与研究内容
1.4.1 本文的研究意义
1.4.2 本文的研究内容
第2章 基于 2RPU/SPR机构混联机器人运动学与静力学分析
2.1 引言
2.2 2RPU/SPR+R+P混联机构描述与自由度计算
2.2.1 2RPU/SPR+R+P混联机构描述
2.2.2 2RPU/SPR并联机构的自由度计算
2.3 2RPU/SPR+R+P混联机构位置正反解分析
2.3.1 2RPU/SPR并联机构位置反解分析
2.3.2 2RPU/SPR并联机构位置正解分析
2.3.3 R分支位置正反解分析
2.3.4 2RPU/SPR+R+P混联机构位置正反解分析
2.4 速度分析
2.4.1 2RPU/SPR并联机构的速度分析
2.4.2 2RPU/SPR+R+P混联机构的速度分析
2.5 静力学分析
2.6 2RPU/SPR并联机构的静力学分析
2.6.1 RPU分支受力情况分析
2.6.2 2RPU/SPR并联机构静力学分析
2.7 2RPU/SPR+R+P混联机构的静力学分析
2.7.1 2RPU/SPR+R+P混联机构的受力分析
2.7.2 2RPU/SPR+R+P混联机构力雅各比矩阵
2.8 本章小结
第3章 基于 2RPU/SPR机构混联机器人工作空间与奇异分析
3.1 引言
3.2 工作空间分析
3.2.1 工作空间概述
3.2.2 影响并联机器人工作空间的因素
3.2.3 机器人的摆动角度
3.2.4 2RPU/SPR并联机构的工作空间
3.2.5 2RPU/SPR+R+P混联机器人工作空间分析
3.3 2RPU/SPR+R+P混联机器人奇异性分析
3.3.1 奇异位形概述
3.3.2 奇异位形分析
3.4 本章小结
第4章 基于 2RPU/SPR机构混联机器人的结构设计及动力学分析
4.1 引言
4.2 学术思路
4.3 机器人的设计指标和要求
4.4 机器人整体结构及主要零部件设计
4.4.1 机器人整体结构设计
4.4.2 分支杆的设计
4.4.3 电主轴选型及其辅助装置设计
4.4.4 其它零部件的设计
4.5 动力学分析
4.5.1 加速度分析
4.5.2 动力学分析
4.5.3 驱动力分析
4.5.4 数值算例
4.6 本章小结
第5章 基于 2RPU/SPR机构混联机器人虚拟样机仿真
5.1 引言
5.2 ADAMS仿真软件介绍
5.3 2RPU/SPR+R+P混联机器人虚拟样机
5.3.1 创建虚拟样机实体模型
5.3.2 创建混联机器人几何约束模型
5.4 运动学仿真分析
5.5 静力学仿真分析
5.5.1 2RPU/SPR并联机构的静力学仿真分析
5.5.2 2RPU/SPR+R+P混联机器人静力学仿真分析
5.6 动力学仿真分析
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3862861
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 并联机构国内外研究现状
1.1.1 并联机构国外研究现状
1.1.2 并联机构国内研究现状
1.2 少自由并联机器人的研究现状
1.3 并联机器人的理论研究现状
1.3.1 构型研究
1.3.2 运动学分析
1.3.3 工作性能分析
1.3.4 静力学及动力学分析
1.3.5 虚拟样机仿真
1.4 本文的研究意义与研究内容
1.4.1 本文的研究意义
1.4.2 本文的研究内容
第2章 基于 2RPU/SPR机构混联机器人运动学与静力学分析
2.1 引言
2.2 2RPU/SPR+R+P混联机构描述与自由度计算
2.2.1 2RPU/SPR+R+P混联机构描述
2.2.2 2RPU/SPR并联机构的自由度计算
2.3 2RPU/SPR+R+P混联机构位置正反解分析
2.3.1 2RPU/SPR并联机构位置反解分析
2.3.2 2RPU/SPR并联机构位置正解分析
2.3.3 R分支位置正反解分析
2.3.4 2RPU/SPR+R+P混联机构位置正反解分析
2.4 速度分析
2.4.1 2RPU/SPR并联机构的速度分析
2.4.2 2RPU/SPR+R+P混联机构的速度分析
2.5 静力学分析
2.6 2RPU/SPR并联机构的静力学分析
2.6.1 RPU分支受力情况分析
2.6.2 2RPU/SPR并联机构静力学分析
2.7 2RPU/SPR+R+P混联机构的静力学分析
2.7.1 2RPU/SPR+R+P混联机构的受力分析
2.7.2 2RPU/SPR+R+P混联机构力雅各比矩阵
2.8 本章小结
第3章 基于 2RPU/SPR机构混联机器人工作空间与奇异分析
3.1 引言
3.2 工作空间分析
3.2.1 工作空间概述
3.2.2 影响并联机器人工作空间的因素
3.2.3 机器人的摆动角度
3.2.4 2RPU/SPR并联机构的工作空间
3.2.5 2RPU/SPR+R+P混联机器人工作空间分析
3.3 2RPU/SPR+R+P混联机器人奇异性分析
3.3.1 奇异位形概述
3.3.2 奇异位形分析
3.4 本章小结
第4章 基于 2RPU/SPR机构混联机器人的结构设计及动力学分析
4.1 引言
4.2 学术思路
4.3 机器人的设计指标和要求
4.4 机器人整体结构及主要零部件设计
4.4.1 机器人整体结构设计
4.4.2 分支杆的设计
4.4.3 电主轴选型及其辅助装置设计
4.4.4 其它零部件的设计
4.5 动力学分析
4.5.1 加速度分析
4.5.2 动力学分析
4.5.3 驱动力分析
4.5.4 数值算例
4.6 本章小结
第5章 基于 2RPU/SPR机构混联机器人虚拟样机仿真
5.1 引言
5.2 ADAMS仿真软件介绍
5.3 2RPU/SPR+R+P混联机器人虚拟样机
5.3.1 创建虚拟样机实体模型
5.3.2 创建混联机器人几何约束模型
5.4 运动学仿真分析
5.5 静力学仿真分析
5.5.1 2RPU/SPR并联机构的静力学仿真分析
5.5.2 2RPU/SPR+R+P混联机器人静力学仿真分析
5.6 动力学仿真分析
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3862861
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3862861.html
