3自由度Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特性分析與運(yùn)動(dòng)仿真.pdf

1、并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)器人有著串聯(lián)機(jī)器人所不具備的優(yōu)點(diǎn)，3自由度并聯(lián)機(jī)器人是并聯(lián)機(jī)器人家族中重要的組成部分，而Delta并聯(lián)機(jī)器人又以其速度高、剛度大、精度高、有較大的工作空間等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域正發(fā)揮著不可估量的作用，也日益受到人們的關(guān)注。本文以3自由度Delta并聯(lián)機(jī)器人為研究對(duì)象，針對(duì)該機(jī)構(gòu)的特征矩陣、工作空間、運(yùn)動(dòng)可靠度等特性進(jìn)行研究并完成了運(yùn)動(dòng)仿真。
　　 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型與各部分的運(yùn)動(dòng)輸出是并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基本特性。本文通過研究組

2、成并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副與桿件，分析出Delta機(jī)構(gòu)的構(gòu)型特性。首先求得并聯(lián)機(jī)構(gòu)其中一條支鏈（單開鏈）的特征矩陣，然后通過并聯(lián)定理合成各支鏈的運(yùn)動(dòng)，最終求得并聯(lián)機(jī)構(gòu)的整體特征矩陣。
　　 工作空間既是衡量并聯(lián)機(jī)器人好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是并聯(lián)機(jī)構(gòu)的重要特性。根據(jù)Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型特性，建立三維坐標(biāo)系，通過研究機(jī)構(gòu)輸入輸出的關(guān)系，建立約束方程并求得雅克比矩陣。優(yōu)化了Bosch公司研制的包裝生產(chǎn)線上的delta并聯(lián)機(jī)器人的尺寸參數(shù)。通過

3、曲面包絡(luò)原理求得并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間。分析了優(yōu)化前后尺寸參數(shù)對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間的影響。
　　 運(yùn)動(dòng)可靠度不僅是衡量機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度高低的標(biāo)準(zhǔn)。而且是機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和誤差補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)。運(yùn)動(dòng)可靠度也是Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的重要特性。本文建立了包含機(jī)構(gòu)尺寸誤差、轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙誤差和驅(qū)動(dòng)誤差的機(jī)構(gòu)位置誤差計(jì)算模型，解得機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)可靠度。通過算例分析找到影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性的關(guān)鍵因素。
　　 最后對(duì)Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真。依照機(jī)構(gòu)構(gòu)型的特