3-RRS并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)及動力學(xué)分析.pdf

1、在國家自然科學(xué)基金的資助下，本文系統(tǒng)研究了對一種3-RRS并聯(lián)機構(gòu)位置反解、工作空間分析、機構(gòu)奇異位形、傳動性能以及機構(gòu)的剛體逆動力學(xué)建模等問題，本文的主要研究內(nèi)容有:
　　 首先，系統(tǒng)研究了3-RRS并聯(lián)機構(gòu)的位置反解問題和工作空間分析。借助幾何法得到了機構(gòu)的位置反解的解析解，給定機構(gòu)的尺度參數(shù)，可以直接獲得機構(gòu)唯一的反解位形，極大地提高了位置求解速度和效率，對機構(gòu)的實時在線控制具有重要意義。在位置反解的基礎(chǔ)上，利用網(wǎng)絡(luò)法對機

2、構(gòu)的工作空間進(jìn)行了分析，得到了機構(gòu)位置工作空間和姿態(tài)工作空間與機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，為后續(xù)的工作空間綜合奠定了基礎(chǔ)。
　　 其次，對3-RRS并聯(lián)機構(gòu)奇異位形進(jìn)行了分析研究。應(yīng)用螺旋理論，求解出3-RRS并聯(lián)機構(gòu)的驅(qū)動雅可比矩陣、約束雅可比矩陣以及全雅可比矩陣，通過對雅可比矩陣的特性值的分析對機構(gòu)的奇異位形進(jìn)行了分析，獲得了在給定工作空間內(nèi)，機構(gòu)的奇異位形的分布規(guī)律。
　　 再次，通過定義機構(gòu)支鏈的輸入與輸出的力/力矩傳動

3、效率系數(shù)對3-RRS并聯(lián)機構(gòu)進(jìn)行傳動性能進(jìn)行了分析。針對目前基于雅可比矩陣而獲得的機構(gòu)傳動性能指標(biāo)所存在的量綱不一致問題，借助機構(gòu)的壓力角這一概念，構(gòu)建了機構(gòu)支鏈的輸入與輸出的力/力矩傳動效率系數(shù)，對機構(gòu)的運動學(xué)傳動性能進(jìn)行了評價與分析。該評價指標(biāo)不涉及機構(gòu)的自由度性質(zhì)以及雅可比的量綱問題，可應(yīng)用于任何自由度形式的少自由度并聯(lián)機構(gòu)，為后續(xù)的機構(gòu)構(gòu)型選型以及運動學(xué)優(yōu)化提供了依據(jù)。
　　 最后，根據(jù)支鏈的結(jié)構(gòu)特征，推導(dǎo)出3-RRS并