一種新型4自由度并聯(lián)機構的性能分析及運動學仿真.pdf

1、由于運動部件結構簡單、質量輕并且運動結構設計合理，Delta機器人有加速度快的突出優(yōu)點，從而使其廣泛應用于化妝品、食品和藥品的包裝盒電子產品的裝配等領域。但是，Delta機構只有3個平移的自由度，有一定的局限。一些學者提出了類似Delta機構的新型并聯(lián)機構，其中較著名的如H4機構。本文就是在Delta機構的基礎上，提出了一種可以3個平移，1轉動的新型并聯(lián)機構，并分析了這種機構在運動學、動力學方面的特性，具體內容如下： 判斷確定機

2、構的運動自由度，建立起機構的數(shù)學模型，建立了機構的幾何約束方程，對機構的位姿反解進行分析計算。由于機構的位姿正解是并聯(lián)機構研究的難點，本文用解析法、數(shù)值法兩種方法對其進行分析，并給出了相關數(shù)值解。 本文用矢量解析法給出了機構的運動雅克比，采用牛頓歐拉法建立了機構的動力學模型，推導出機構運動解析式與動力學方程，并進行了數(shù)值驗證。 利用機構的數(shù)學模型，運用數(shù)值法對機構的可達工作空間進行了分析，并繪制了特定尺寸下的工作空間的形

3、狀。由于工作空間是并聯(lián)機構設計的重要參數(shù)，本文對工作空間做了優(yōu)化設計，并分析了機構幾何參數(shù)對工作空間體積值的影響。 奇異位形對機構的控制影響很大，文章首先從計算機構雅克比矩陣來分析機構的奇異位形，給出了發(fā)生奇異時機構的各種位形。然后采用線性叢理論，分析出機構滿足奇異的條件，并在此基礎上，建立起機構的奇異軌跡方程，給出了機構動平臺在運動空間奇異位姿曲面圖，討論了其奇異位姿曲面圖的分布，分析給定了機構的無奇異運動可達空間。