一種新型桁架結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)和誤差分析的研究.pdf

1、東北大學(xué)碩 1 : 論文摘 要本文以中科院沈陽(yáng)自 動(dòng)化所研制的一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)— 新型析架結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床的樣機(jī)為模型，主要研究它的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的建模與 求解、 工作空間分析、 誤 差 分 析 與 補(bǔ) 償 等 問(wèn) 題 嶂先 給 出 了 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 逆 問(wèn) 題 的 解 析 表 達(dá) 式 ， 然 后 對(duì) 運(yùn) 動(dòng)學(xué)正問(wèn) 題分別采用代數(shù)和數(shù)值兩種方法對(duì)其進(jìn)行求解:在代數(shù)方法方面，利用析配消元法及符號(hào) 運(yùn)算將正問(wèn) 題簡(jiǎn)化為求解一個(gè)只含一個(gè)未知數(shù)的犯 次多項(xiàng)式

2、方程，在數(shù)值方法方面， 利用牛頓迭代法給出正問(wèn) 題的一個(gè)快速算法，完 全滿足實(shí)時(shí) 控制的 要求。 在工作空間 分析中， 通過(guò)考慮實(shí)際 操作中的各 種約束，從而建立了 極限 邊界數(shù)值搜索算法，我們給出 操作器姿態(tài)一定時(shí)的工作空間 邊界曲 線。 在誤 差分析與 補(bǔ) 償方面， 我們利 用D e n a v i t - H a r t e n b e r g 方 法將研究對(duì)象轉(zhuǎn)換為空間閉 環(huán)機(jī)構(gòu)， 針對(duì)誤差源中的幾何誤差因素，首次提出了一種機(jī)構(gòu)

3、位姿誤差的分析方法， 討論了各種構(gòu)件對(duì)位姿精度的影響，同時(shí) 利 用 樣 條 函 數(shù) 給 出 了 一 種 ， 卜 償 方 叮關(guān) 健 詞:新型析 控機(jī)床，并聯(lián)機(jī)器人， 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)，工作空間誤差分析，誤差辛一 1 一東北大學(xué)碩 卜 論文 第一 帝 引 高第一章 引言1 . 1 并 聯(lián) 機(jī) 器 人的 簡(jiǎn) 介自 古以 來(lái)， 人類就幻想能有一 種擬人的機(jī)械代替人從事各種復(fù)雜的勞動(dòng)。隨 著人 類文明的 不斷 進(jìn)步， 這 個(gè)夢(mèng)想逐 漸成為了 現(xiàn)實(shí)。 從

4、中 國(guó) 三國(guó) 時(shí) 期諸葛亮發(fā)明的 “ 木牛流馬” ，1 9 2 0 年捷克作家查培克手下的r o b o t ， 到如今各式各樣的機(jī)器人， 人類在新生產(chǎn)力、 新技術(shù)的發(fā)展下，正擺脫各種束縛， 使夢(mèng)想成真。人類新科技的 產(chǎn)生不是憑空想象出 來(lái)的， 它受客觀生產(chǎn)發(fā)展水平的限制。因此， 直到1 9 4 5 年世界上出 現(xiàn)了 第一臺(tái)電 子計(jì)算機(jī)后， 1 9 6 1 年美國(guó)U n i m a t i o n公司才推出 第一臺(tái)實(shí)用的工業(yè)機(jī)器人。由于