3-UPU并聯(lián)機構動力學研究.pdf

1、并聯(lián)機構自誕生以來，與串聯(lián)機構相比，具有承載能力強、動力性能好、結構剛度大、運動精度高、易于反饋控制等優(yōu)點受到國內外廣大學者的重視。在并聯(lián)機構的研究中動力學研究是其重要的組成部分，動力學研究主要包括運動學分析、慣性力/慣性力矩計算、各桿件的受力分析、動力學模型的建立和對其結論的分析等內容。并聯(lián)機構動力學結果可以用于驅動元件的選型、控制策略選擇和基于動力學的結構優(yōu)化設計等。本文是基于3-UPU并聯(lián)機構進行動力學研究。
　　(1)對3

2、-UPU并聯(lián)機構運動學問題進行分析。首先建立坐標系統(tǒng)，得到各構件的位置坐標。然后針對3-UPU并聯(lián)機構的位置正解問題與逆解問題通過矢量法進行求解。再利用某種方法求解得到支鏈驅動桿輸入速度與動平臺輸出速度之間的映射關系，進而得到輸入與輸出加速度之間的關系式。通過Pro/E軟件進行三維實體建模，然后將其導入到ADAMS軟件中。最后，利用Matlab和ADAMS進行驗證分析。
　　(2)對3-UPU并聯(lián)機構進行靜力學分析。通過對機構的運

3、動學分析所得到的映射關系代入到通過虛功原理所建立的靜力學平衡方程中。利用拆桿法，以三條支鏈為對象進行研究，求解虎克鉸的受力情況。運用Adams軟件建立3-UPU并聯(lián)機構虛擬樣機，對機構的靜力學模型做仿真實驗，運用Matlab軟件對所建立的靜力學平衡方程進行理論計算。
　　(3)對3-UPU并聯(lián)機構進行動力學分析。對各構件的慣性力與慣性力矩進行求解，然后將通過分析所得到的慣性力與慣性力矩帶入由虛功原理建立的方程，進而得到動力學方程。