機器人球面驅(qū)動關節(jié)模塊分析與設計.pdf

1、本文圍繞機器人球面驅(qū)動關節(jié)模塊的功能目標，對其進行了分析與設計。首先，以單開鏈支路為單元，對三自由度球面并聯(lián)機構進行了拓撲結構綜合，總共綜合出145種機構，其中新機構有23種。 其次，在這些機構的基礎上，針對機器人球面關節(jié)模塊的功能目標，提出了關節(jié)機構的5個優(yōu)選準則，最終確定了以3－RRR球面并聯(lián)機構作為球面關節(jié)模塊的機構，并分析了球面關節(jié)模塊的位置正反解。 再次，基于3-RRR球面并聯(lián)機構，定義了球面關節(jié)模塊的工作空間

2、，提出了一種求解球面機構工作空間面積的新方法，并對工作空間與結構參數(shù)的關系進行了深入的研究，通過分析得出了三個重要的結論。 最后，對球面關節(jié)模塊進行了速度、勻速輸入時的加速度和靜力學分析，在全域靈巧度性能指標的基礎上提出了全域運動性能波動指標，用兩者共同來評價關節(jié)模塊的性能。并利用初始位形時各向同性條件和在常用工作空間內(nèi)的全域靈巧度性能指標與全域運動性能波動指標最優(yōu)對關節(jié)模塊進行參數(shù)尺度綜合，使得原本為四個參數(shù)的優(yōu)化問題縮減為一