基于并聯(lián)機構(gòu)的換電機器人設計與分析.pdf

1、目前，隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，由于汽車尾氣排放造成的環(huán)境污染問題以及傳統(tǒng)石油資源的大量消耗而引發(fā)的能源問題日益嚴重。在環(huán)境、能源等問題面臨嚴峻挑戰(zhàn)的情況下，電動汽車以其環(huán)保、節(jié)能的特點，其前景被廣泛看好。而隨著電動汽車的發(fā)展，配套的為電動乘用車更換電池的換電機器人等設備得以發(fā)展。
　　本課題分析了如何將車載電池精確更換并且不造成對汽車的沖擊，保證汽車安全這一換電機器人的面臨的重要問題。電動汽車的電池一般位于汽車四輪之間的位置平行放

2、置，但是由于汽車車胎胎壓不同，車內(nèi)載重不均等原因造成電池與地面呈微小角度。此時需要調(diào)整工作平臺角度使其與電池平面平行，以保證平臺在接觸電池時不造成對汽車的沖擊。
　　基于實際應用的需要，本文基于并聯(lián)機構(gòu)設計了一種新型的工作平臺，能夠精確調(diào)整工作平臺在空間中的角度，以達到與車載電池平面平行對接的目的。該平臺主體由三自由度并聯(lián)機構(gòu)3-PSS/S構(gòu)成?？蓪崿F(xiàn)繞空間坐標系的三個轉(zhuǎn)動自由度，能夠?qū)崿F(xiàn)對空間姿態(tài)的精確調(diào)整。3-P SS/S機構(gòu)

3、屬于少自由度并聯(lián)機構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)繞固定坐標系三轉(zhuǎn)動自由度。
　　本文首先對3-PSS/S并聯(lián)機構(gòu)正運動學，逆運動學進行了分析，包括機構(gòu)位置正解，逆解以及基于速度雅可比矩陣的運動學模型。然后運用MATLAB軟件對機器人工作空間進行了分析并優(yōu)化以滿足實際工程要求。同時，利用工作空間的分析結(jié)果以及對機構(gòu)靈活度對3-PS S/S機構(gòu)的尺度綜合問題進行了分析以達到最優(yōu)解，進而對機構(gòu)尺寸參數(shù)對整機誤差影響進行了探討。在理論分析的基礎上借助SO