6-SPS并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與精度研究.pdf

1、并聯(lián)機(jī)器人是一種“知識(shí)密集”型機(jī)器人，并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)是近幾十年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)交叉學(xué)科，它涵蓋了機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)工程學(xué)等多門(mén)學(xué)科的知識(shí)和最新研究成果，具有剛度大、精度高、承載力強(qiáng)和使用性能好等優(yōu)點(diǎn)，代表著機(jī)電一體化的最高成就。并聯(lián)機(jī)器人作為一個(gè)新的學(xué)科發(fā)展對(duì)象，在社會(huì)生活的絕大領(lǐng)域都具備廣泛的應(yīng)用價(jià)值。且隨著科技發(fā)展的需要，其創(chuàng)新設(shè)計(jì)被提出了更高的要求，故對(duì)并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)有相當(dāng)重大的意義。
　　 以6

2、-SPS并聯(lián)機(jī)器人為研究對(duì)象，本文首先根據(jù)其上下平臺(tái)的空間矢量關(guān)系，推導(dǎo)出了機(jī)構(gòu)的位置反解方程，并提出了基于位置反解的桿長(zhǎng)迭代法來(lái)求位置正解的新方法。通過(guò)實(shí)例對(duì)6-SPS并聯(lián)機(jī)器人的正反解進(jìn)行了數(shù)值驗(yàn)證，證明了桿長(zhǎng)迭代法是可行的。
　　 分析了6-SPS并聯(lián)機(jī)器人工作空間的影響因素，并根據(jù)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)提出在姿態(tài)給定情況下工作空間的幾何確定方法。該方法以運(yùn)動(dòng)學(xué)反解為基礎(chǔ)，求出了工作空間的邊界方程。并從邊界方程得到了6-SPS并聯(lián)機(jī)器人

3、的工作空間形狀為6個(gè)空心球體的交集。
　　 分析了6-SPS并聯(lián)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)特征，結(jié)合機(jī)器人微分關(guān)系建立了Stewart機(jī)構(gòu)的位姿誤差模型。再通過(guò)軟件Adams分析，繪制出了機(jī)器人相同運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)分別在初始桿長(zhǎng)誤差和鉸點(diǎn)位置誤差影響下的位姿誤差曲線。仿真結(jié)果證明:初始桿長(zhǎng)誤差是6-SPS并聯(lián)機(jī)器人主要的誤差源。在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)理論的基礎(chǔ)上，再結(jié)合Stewart機(jī)構(gòu)本身特點(diǎn)和誤差正解方程，建立了機(jī)構(gòu)位姿誤差的補(bǔ)償模型。通過(guò)實(shí)例計(jì)算分析