空間三平移分布柔度式柔順機構構型設計.pdf

1、精密制造已經(jīng)成為制造領域的研究熱點之一，廣泛應用于制造業(yè)、建筑業(yè)、國防工業(yè)、醫(yī)學等尖端領域。精密定位機構作為精密制造的核心部分，其設計水平的高低將直接影響精密制造的水平。集成式全柔性并聯(lián)定位機構通過彈性變形來實現(xiàn)力、能量、運動的傳遞，相對于傳統(tǒng)的并聯(lián)定位機構具有高剛度、高精度、無摩擦的優(yōu)點，因此被廣泛的應用于精密定位領域，然而隨著精密制造行業(yè)的快速發(fā)展，對定位精度的要求也越來越高，在一些精密定位領域，集成式全柔性并聯(lián)微定位機構已經(jīng)無法滿

2、足精度要求。所以設計一種動態(tài)特性好、定位精度高以及實用性強的超精密定位機構則顯得非常重要。本文引入拓撲優(yōu)化設計理論，對3-RPC型空間分布柔度式柔順機構進行拓撲優(yōu)化設計。得到優(yōu)化后的三維構型，通過有限元分析軟件對其進行靜、動力學仿真，并對實體模型進行實驗研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以3-RPC并聯(lián)定位機構為研究對象，通過微位移法求解出其輸入輸出之間的映射關系，并結合型綜合理論，設計出3-RPC型全柔性、集成式全柔性定位機構；

3、引入拓撲優(yōu)化理論，設計出3-PRC型分布柔度式柔順機構，通過三維軟件Solidworks創(chuàng)建3種定位機構的三維模型。⑵對3種不同幾何結構的3-RPC型定位機構進行靜、動力學分析。相對于另外兩種并聯(lián)定位機構，3-RPC分布柔度式柔順定位機構的運動精度更高、動態(tài)性能更好。驗證了3-RPC分布柔度式柔順定位機構構型設計的合理性。⑶通過實體實驗測試3-RPC分布柔度式柔順機構動平臺中心點沿著各個運動軸方向上的實際運動軌跡以及定位精度，并對誤差產(chǎn)