6-UPS鋼帶并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)研究.pdf

1、并聯(lián)機(jī)器人因其獨(dú)特的性能獲得了廣泛的應(yīng)用，為了滿足不同工作條件的要求，人們提出了多種形式的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，從運(yùn)動(dòng)鏈形式上看，可以分為桿支撐并聯(lián)機(jī)器人和繩牽引并聯(lián)機(jī)器人。在總結(jié)兩種并聯(lián)機(jī)器人特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，浙江工業(yè)大學(xué)提出了一種新型鋼帶并聯(lián)機(jī)器人。鋼帶并聯(lián)機(jī)器人具有工作空間大、運(yùn)動(dòng)速度及加速度快、體積小、質(zhì)量輕、控制策略簡(jiǎn)單及忽略彈性變形等優(yōu)勢(shì)。因此，鋼帶并聯(lián)機(jī)器人存在廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 鋼帶并聯(lián)機(jī)器人獨(dú)特的傳動(dòng)和支撐結(jié)構(gòu)決定了

2、其理論分析具有很多特殊之處。本文主要基于鋼帶并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)及工作空間進(jìn)行研究。
　　 基于特殊工藝處理的鋼帶相當(dāng)于二力桿的性質(zhì)，鋼帶并聯(lián)機(jī)構(gòu)與桿支撐并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有相似的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。位置正解分析采用以瞬時(shí)速度為逼近方向的逼近法，該逼近法基于矢量叉乘積法來(lái)建立位置正解方程；本文對(duì)該方法進(jìn)行了完善及改進(jìn)，可以直接求得動(dòng)平臺(tái)的位姿。同時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)正是基于該方法實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的控制。然后，依據(jù)剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，采用影響系數(shù)法推

3、導(dǎo)出了鋼帶并聯(lián)機(jī)器人的速度和加速度正反解模型，得出的仿真結(jié)果與鋼帶并聯(lián)機(jī)器人的實(shí)際運(yùn)動(dòng)相符合。
　　 鋼帶并聯(lián)機(jī)器人的一個(gè)顯著特點(diǎn)是其工作空間受載荷的影響，因此，將其工作空間分為兩種情況--零載荷工作空間及載荷作用下的工作空間。在分析鋼帶長(zhǎng)度及夾緊裝置安裝角度對(duì)工作空間影響的基礎(chǔ)上，采用搜索法研究零載荷情況下的工作空間。然后，在求解零載荷工作空間的兩個(gè)約束條件基礎(chǔ)上，加入失穩(wěn)極限位置為第三個(gè)約束條件，提出了有載荷工作空間的分析方