C形龍門并聯(lián)機(jī)床開放式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用與軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、本文以C形龍門并聯(lián)銑床為研究對(duì)象，以附加冗余驅(qū)動(dòng)的3-2(SPS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，為了達(dá)到更好的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能，進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)、支鏈傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)、插補(bǔ)算法、軌跡規(guī)劃等方面的研究和分析。
　　首先根據(jù)該機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)參數(shù)，建立相關(guān)的坐標(biāo)系，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得到機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。在此基礎(chǔ)上，求解機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)雅克比矩陣和力雅克比矩陣，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析。接著分析機(jī)構(gòu)的支鏈傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)，建立了機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型，推導(dǎo)出了驅(qū)動(dòng)軸

2、的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的折算公式，并分析了驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩與動(dòng)平臺(tái)受力的關(guān)系。
　　然后針對(duì)并聯(lián)機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)時(shí)控制的要求，進(jìn)行相關(guān)的插補(bǔ)算法研究。先后在笛卡爾空間和關(guān)節(jié)空間進(jìn)行插補(bǔ)，在笛卡爾空間進(jìn)行了直線、平面圓弧、空間圓弧的插補(bǔ)，然后通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換將得到的插補(bǔ)點(diǎn)轉(zhuǎn)換到關(guān)節(jié)空間，在關(guān)節(jié)空間采用了PVT插補(bǔ)。
　　最后，以機(jī)構(gòu)的剛度、靈巧度為優(yōu)化準(zhǔn)則，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行軌跡規(guī)劃。分析了靈巧度指標(biāo)和剛度指標(biāo)，接著建立軌跡規(guī)劃函數(shù)并進(jìn)行仿真分析