教學型串—并混聯(lián)裝配機械手設計與開發(fā).pdf

1、本文結(jié)合職業(yè)教育教學改革需要，利用國家863高新技術發(fā)展項目理論研究成果和國內(nèi)專利，設計開發(fā)了低成本、教學型串-并混聯(lián)裝配機械手實驗設備。 文章首先提出教學實驗的具體要求，并據(jù)此進行實驗設備的總體方案設計，在此基礎上，進行了實驗設備的初步結(jié)構(gòu)設計。然后采用標量法建立并聯(lián)機構(gòu)運動學正、逆解模型，得出機械手位移、速度標量表達式，為數(shù)控系統(tǒng)軟件設計奠定基礎。緊接著，根據(jù)可兼顧雅可比矩陣條件數(shù)全域均值和波動量間關系的全域綜合性能指標，同

2、時引入機構(gòu)的傳力性能、工作空間/機構(gòu)體積比、以及工程可行性等一系列約束條件，將尺度綜合問題歸結(jié)為一類有約束非線性規(guī)劃問題。針對教學實驗的實際需要，設計得到機構(gòu)最優(yōu)尺度參數(shù)。在此基礎上，借助ANSYS有限元軟件，分析動平臺位于工作空間中典型位置時機構(gòu)的剛度和固有頻率。針對與并聯(lián)機構(gòu)運動平面正交方向機構(gòu)剛度較差的情況，提出結(jié)構(gòu)改進方案，并成功地應用于機械手實驗裝置的開發(fā)。最后，根據(jù)機構(gòu)逆動力學模型，采用了奇異值分解原理確定伺服電機參數(shù)的新方