一種平面驅(qū)動(dòng)冗余機(jī)器人的優(yōu)化設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、由于冗余驅(qū)動(dòng)可以改善并聯(lián)機(jī)器人的性能，近幾年得到了很多研究者的關(guān)注，但限于結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式的復(fù)雜性，給機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)帶來了難度，國(guó)內(nèi)外在這個(gè)領(lǐng)域取得的研究成果并不多，因此對(duì)冗余驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)展開研究具有重要的理論和實(shí)際意義。 本文以平面二自由度驅(qū)動(dòng)冗余并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，進(jìn)行機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)分析及控制方法的研究，為該類機(jī)器人機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及控制研究，提供理論依據(jù)。 首先利用空間模型理論研究了平面二自由度驅(qū)動(dòng)冗余并聯(lián)機(jī)器人的

2、機(jī)構(gòu)尺寸與性能之間的關(guān)系，在空間模型內(nèi)繪制了機(jī)器人的可達(dá)工作空間、靈巧度、承載能力、速度和剛度性能圖譜，詳細(xì)分析了全域性能指標(biāo)值在空間模型內(nèi)的分布規(guī)律。根據(jù)可達(dá)工作空間和全域性能圖譜，研究了該并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則，進(jìn)行了尺寸參數(shù)優(yōu)化，給出了機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)范例，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)構(gòu)的初始裝配構(gòu)型進(jìn)行了優(yōu)化，為設(shè)計(jì)者能夠充分利用運(yùn)動(dòng)學(xué)性能設(shè)計(jì)機(jī)器人機(jī)構(gòu)提供參考。 結(jié)合拉格朗日方程和拉格朗日—達(dá)朗伯方程對(duì)平面二自由度驅(qū)動(dòng)冗余并聯(lián)機(jī)