3-UPU并聯(lián)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研究與開發(fā).pdf

1、傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)大部分都是串聯(lián)機(jī)構(gòu)，串聯(lián)機(jī)構(gòu)有其自身的優(yōu)勢(shì)，但也存在一定的弊端。并聯(lián)機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)很好的解決了傳統(tǒng)串聯(lián)機(jī)構(gòu)存在的一些問題。然而在有些應(yīng)用場(chǎng)合，并不是所有的6個(gè)自由度都會(huì)用到。因此少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)得到了學(xué)者們的關(guān)注，成為研究的熱點(diǎn)。其中3自由度移動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)更是應(yīng)用十分廣泛。本文研究的是一種基于3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的3自由度移動(dòng)并聯(lián)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。主要對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)本體設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)。
　　首先，基于螺旋理論對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了自由度

2、的求解驗(yàn)證，然后根據(jù)該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和連接方式，建立了位置矢量方程，推導(dǎo)出位置正解和位置反解的計(jì)算公式，對(duì)該機(jī)構(gòu)的性能指標(biāo)進(jìn)行分析，并對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最后得到實(shí)驗(yàn)臺(tái)的具體尺寸參數(shù)。
　　其次，對(duì)該并聯(lián)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的本體進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。利用Pro/E對(duì)該實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了三維建模，并將三維模型導(dǎo)入到ADAMS中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析，從而驗(yàn)證了理論推導(dǎo)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性。在理論公式推導(dǎo)和虛擬樣機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制造裝配出實(shí)際的

3、并聯(lián)實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體。
　　最后，對(duì)該并聯(lián)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的上位機(jī)軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用Visual C++6.0中的MFC類庫(kù)完成人機(jī)界面的設(shè)計(jì)。通過該界面實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)性操作等內(nèi)容。主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、操作功能的選擇和參數(shù)的設(shè)置等內(nèi)容。建立上位機(jī)PC機(jī)與下位機(jī)PMAC卡之間的通訊。
　　在完成以上具體工作后，對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行安裝和調(diào)試，并簡(jiǎn)單的對(duì)該實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。最終結(jié)果表明:該實(shí)驗(yàn)臺(tái)的理論推導(dǎo)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均正確，