基于（2-UPS+U）PU+2-UPS机构的并联机械臂动力学与解耦性分析

发布时间：2021-04-21 19:19

　　随着我国科技的飞速发展,机械臂越来越多的进入工业领域,成为替代人类进行高强度劳动的工具之一。而并联机械臂机构因为其结构简单、控制简便得到更多企业的青睐,其中的少自由度并联机构以轻便灵活、工作空间大等优点已在食品加工、汽车检测、航空航天等行业获得广泛应用。5自由度并联机械臂是少自由度并联机构中性能尤为突出的一类,它比3、4自由度并联机械臂更加灵巧,比6自由度并联机械臂结构简单、控制简便,在一些复杂的环境下如曲面打磨、轮齿齿廓加工等方面有着良好的应用前景,但并联机械臂的解耦性普遍较差,会导致机构的运动学、动力学方程会更加复杂,增加了控制的难度,因此进一步提高并联机械臂的解耦性具有很重要意义。在这样的背景下,提出一种双闭环5-DOF机械臂,该机械臂在（（2‐UPS）+U）PU构型的基础上增加闭环结构得到新的拓扑构型2‐UPS+（（2‐UPS）+U）PU,闭环结构的引入使得机构获得更高的承载能力且为拓扑新的构型提供新思路。首先,应用矢量链法,建立了机构的位置模型;推导了支链驱动速度、支链摆动角速度与运动平台广义速度V_o的映射,建立了机构的独立变量（5）q与运动平台广义速度... 

【文章来源】：河北科技师范学院河北省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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缩略词
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 对并联机构的介绍
    1.3 机械臂介绍
        1.3.1 串联机械臂介绍
        1.3.2 并联机械臂介绍
    1.4 解耦并联机构研究现状
    1.5 本文主要研究内容
第二章 运动学及工作空间分析
    2.1 机械臂构型及坐标系描述
        2.1.1 机构结构模型
        2.1.2 机械臂坐标系描述
    2.2 机械臂位置及工作空间分析
        2.2.1 机械臂位置反解分析
        2.2.2 机械臂工作空间分析
    2.3 机械臂的运动学建模
        2.3.1 速度映射模型
        2.3.2 运动学尺度参数分析
    2.4 本章小结
第三章 动力学分析
    3.1 机构加速度求解
    3.2 机构各杆速度和加速度
        3.2.1 摆动杆质心速度和加速度
        3.2.2 伸缩杆质心速度和加速度
    3.3 机构虚功分析和动力学建模
    3.4 机构数值仿真
    3.5 本章小结
第四章 解耦性分析
    4.1 机构耦合度的定义
        4.1.1 单开链约束度
        4.1.2 基本运动链的耦合度
    4.2 机构的结构降耦及其原理
    4.3 机构解耦性分析
    4.4 本章小结
第五章 样机设计与制造装配
    5.1 样机部件、运动副的设计
    5.2 样机的制造装配
第六章 总结与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3152337