参数化机构输出工作空间立体分析软件设计
发布时间：2020-12-05 18:05
随着现代科学技术的不断发展,机器人机构被运用于各行各业。从结构上划分机器人机构可分为串联机构、并联机构、串并联混合机构,由于并联机构具有刚度高、承载能力大,精度高等优点,与串联机构相比具有明显优势,得到了越来越广泛的关注。本文以一类各支链3运动副轴线平行的空间3-RRC并联机构为研究对象,对该类机构的自由度、奇异位形、正逆解、工作空间进行理论分析,最后在理论分析结果的基础上,使用Visual Basic开发一款空间3-RRC并联机构工作空间分析软件。首先,将空间3-RRC并联机构的结构参数化,利用基于螺旋理论（反螺旋）的自由度分析原理和修正的Kutzbach-Grübler公式分析机构自由度并验证其全周性;在空间3-RRC并联机构的动平台上引入新约束并验证机构自由度是否变化从而确定奇异位形。其次,基于解析几何理论,建立机构空间位置方程,借助CAD（Computer Aided Design）软件对正逆解进行图解计算;通过位置逆解的充分必要条件确定空间3-RRC并联机构在几何约束下的最大工作空间是3个空心圆柱的交,可以作图得到机构的工作空间;最后使用CAD软件验证位置正逆解、工作空间的正...
【文章来源】：华北科技学院河北省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Gwinnett设计的娱乐装置
2析计算过程程序化，减少大量的重复工作从而方便空间3-RRC并联机构的设计及优化。1.2并联机构现状（StatusofParallelMechanisms）并联机构（ParallelMechanism，简称PM），定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构[8][9]。并联机构最早出现在20世纪30年代，在1931年Gwinnett为一种娱乐装置申请了专利[10]，如图1-1所示从结构上来看该娱乐装置就是一种含球面副的并联机构，由于当时工业技术水平的限制该娱乐装置并未生产出来。1942年,Pollard在其专利中提出了一种具有五个自由度的三分支喷漆并联机器人[11],如图1-2所示，有学者认为这是第一台被设计用于工业的并联机器人，限于当时工业技术水平该喷漆设备也没有被生产出来。图1-1Gwinnett设计的娱乐装置Figure1-1Gwinnettdesignedentertainmentdevice图1-2Pollard发明的喷漆并联机器人Figure1-2ParallelpaintingrobotinventedbyPollard1947年，任职于英国伯明翰DunlopRubber公司的著名汽车工程师Eric
Gough发明的Figure1-3Theuniversaltir
【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人的发展现状及前景展望[J]. 苏尚任. 科技创新导报. 2016(25)
[2]3-RRC型并联机器人动力学分析向量键合图法[J]. 王中双,邹鹤,陶洋洋,杨洪澜. 机械设计与制造. 2016(02)
[3]Kinematics and dynamics analysis of a three-degree-of-freedom parallel manipulator[J]. 刘善增,朱真才,孙肇鹏,曹国华. Journal of Central South University. 2014(07)
[4]机器人技术研究进展[J]. 谭民,王硕. 自动化学报. 2013(07)
[5]并联机构的发展及应用[J]. 彭忠琦. 光机电信息. 2011(12)
[6]150年机构自由度的通用公式问题[J]. 黄真,刘婧芳,李艳文. 燕山大学学报. 2011(01)
[7]3-■RC并联机器人动力学分析[J]. 刘善增,余跃庆,刘庆波,苏丽颖,佀国宁. 机械工程学报. 2009(05)
[8]基于ADAMS软件的3-RRC并联机器人运动学正解仿真分析[J]. 崔玉秀,田洪钧,崔炜. 机械制造与自动化. 2008(01)
[9]3-RRC并联机器人运动仿真的MATLAB实现[J]. 汪汇. 机械工程师. 2008(01)
[10]3-RRC并联机构的变拓扑结构及其特性分析[J]. 尹小琴,杨启志,马履中,谢俊,鲍培德. 中国机械工程. 2006(24)
博士论文
[1]并联机构若干基本问题的研究[D]. 程世利.南京航空航天大学 2011
[2]一种2UPS-UPR并联机床的设计理论与关键技术研究[D]. 赵亮.东北大学 2010
[3]三自由度空间柔性并联机器人动力学研究[D]. 刘善增.北京工业大学 2009
[4]三杆少自由度混联机床精度分析及相关问题的研究[D]. 郭建烨.东北大学 2009
[5]对称少自由度并联机器人型综合理论及新机型综合[D]. 李秦川.燕山大学 2003
硕士论文
[1]一类三自由度平移并联机构分支对机构性能影响的研究[D]. 毛鹏飞.燕山大学 2018
[2]分支不含闭环的三平移并联机构运动和力传递性能研究[D]. 贾明星.燕山大学 2017
[3]基于3-RRC并联机构的上肢康复机器人设计[D]. 杜宁.燕山大学 2012
[4]三自由度平动并联机构的动力学与控制系统研究[D]. 姚莉君.南京航空航天大学 2012
[5]3RRC并联机器人机构的运动分析及控制研究[D]. 陈建涛.山东理工大学 2006
本文编号：2899864
【文章来源】：华北科技学院河北省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Gwinnett设计的娱乐装置
2析计算过程程序化，减少大量的重复工作从而方便空间3-RRC并联机构的设计及优化。1.2并联机构现状（StatusofParallelMechanisms）并联机构（ParallelMechanism，简称PM），定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构[8][9]。并联机构最早出现在20世纪30年代，在1931年Gwinnett为一种娱乐装置申请了专利[10]，如图1-1所示从结构上来看该娱乐装置就是一种含球面副的并联机构，由于当时工业技术水平的限制该娱乐装置并未生产出来。1942年,Pollard在其专利中提出了一种具有五个自由度的三分支喷漆并联机器人[11],如图1-2所示，有学者认为这是第一台被设计用于工业的并联机器人，限于当时工业技术水平该喷漆设备也没有被生产出来。图1-1Gwinnett设计的娱乐装置Figure1-1Gwinnettdesignedentertainmentdevice图1-2Pollard发明的喷漆并联机器人Figure1-2ParallelpaintingrobotinventedbyPollard1947年，任职于英国伯明翰DunlopRubber公司的著名汽车工程师Eric
Gough发明的Figure1-3Theuniversaltir
【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人的发展现状及前景展望[J]. 苏尚任. 科技创新导报. 2016(25)
[2]3-RRC型并联机器人动力学分析向量键合图法[J]. 王中双,邹鹤,陶洋洋,杨洪澜. 机械设计与制造. 2016(02)
[3]Kinematics and dynamics analysis of a three-degree-of-freedom parallel manipulator[J]. 刘善增,朱真才,孙肇鹏,曹国华. Journal of Central South University. 2014(07)
[4]机器人技术研究进展[J]. 谭民,王硕. 自动化学报. 2013(07)
[5]并联机构的发展及应用[J]. 彭忠琦. 光机电信息. 2011(12)
[6]150年机构自由度的通用公式问题[J]. 黄真,刘婧芳,李艳文. 燕山大学学报. 2011(01)
[7]3-■RC并联机器人动力学分析[J]. 刘善增,余跃庆,刘庆波,苏丽颖,佀国宁. 机械工程学报. 2009(05)
[8]基于ADAMS软件的3-RRC并联机器人运动学正解仿真分析[J]. 崔玉秀,田洪钧,崔炜. 机械制造与自动化. 2008(01)
[9]3-RRC并联机器人运动仿真的MATLAB实现[J]. 汪汇. 机械工程师. 2008(01)
[10]3-RRC并联机构的变拓扑结构及其特性分析[J]. 尹小琴,杨启志,马履中,谢俊,鲍培德. 中国机械工程. 2006(24)
博士论文
[1]并联机构若干基本问题的研究[D]. 程世利.南京航空航天大学 2011
[2]一种2UPS-UPR并联机床的设计理论与关键技术研究[D]. 赵亮.东北大学 2010
[3]三自由度空间柔性并联机器人动力学研究[D]. 刘善增.北京工业大学 2009
[4]三杆少自由度混联机床精度分析及相关问题的研究[D]. 郭建烨.东北大学 2009
[5]对称少自由度并联机器人型综合理论及新机型综合[D]. 李秦川.燕山大学 2003
硕士论文
[1]一类三自由度平移并联机构分支对机构性能影响的研究[D]. 毛鹏飞.燕山大学 2018
[2]分支不含闭环的三平移并联机构运动和力传递性能研究[D]. 贾明星.燕山大学 2017
[3]基于3-RRC并联机构的上肢康复机器人设计[D]. 杜宁.燕山大学 2012
[4]三自由度平动并联机构的动力学与控制系统研究[D]. 姚莉君.南京航空航天大学 2012
[5]3RRC并联机器人机构的运动分析及控制研究[D]. 陈建涛.山东理工大学 2006
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