并聯(lián)機(jī)構(gòu)特性分析與綜合研究.pdf

1、并聯(lián)機(jī)構(gòu)的靜剛度大、動(dòng)力響應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，使其在金屬切削機(jī)床、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景；然而，并聯(lián)機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等方面上的復(fù)雜特性使它在實(shí)際應(yīng)用遇到許多困難。因此，改善并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等性能，使設(shè)計(jì)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)能夠很好滿足工程實(shí)際的需要，成為并聯(lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用研究中亟待解決的問(wèn)題之一。
　　 本文對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)、奇異位形、運(yùn)動(dòng)解耦、全局各向同性等問(wèn)題進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 (1)

2、在回顧并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有并聯(lián)機(jī)構(gòu)特性分析及綜合研究進(jìn)行了總結(jié)，分析并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究中取得的成果和存在的不足，論述了本文研究并聯(lián)機(jī)構(gòu)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)、奇異位形等問(wèn)題的意義和具體內(nèi)容。
　　 (2)針對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多支鏈閉環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出一種基于螺旋理論的空間機(jī)構(gòu)學(xué)的分析方法，將并聯(lián)機(jī)構(gòu)分為運(yùn)動(dòng)支鏈與動(dòng)平臺(tái)兩個(gè)組成部分，根據(jù)運(yùn)動(dòng)支鏈末端對(duì)動(dòng)平臺(tái)的作用力，分析并聯(lián)機(jī)構(gòu)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)、奇異位形等問(wèn)題。
　　 (3)利用約束螺旋與運(yùn)動(dòng)螺

3、旋的幾何規(guī)律，提出了并聯(lián)機(jī)構(gòu)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)分析的幾何方法(IMGA)，并得到主動(dòng)避免瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，建立了通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化手段綜合避免瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的方法。基于以上方法，綜合得到一些結(jié)構(gòu)新穎的、避免瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)的兩轉(zhuǎn)動(dòng)一移動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
　　 (4)利用螺旋線性相關(guān)的幾何特征，提出主動(dòng)避免并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異位形并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，建立了通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化手段綜合避免奇異位形并聯(lián)機(jī)構(gòu)的方法?；谝陨戏椒ǎC合得到結(jié)構(gòu)新穎的、避免奇異的三轉(zhuǎn)動(dòng)3-R

4、RR并聯(lián)機(jī)構(gòu)和兩轉(zhuǎn)動(dòng)一移動(dòng)2RPS-PS并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
　　 (5)利用運(yùn)動(dòng)支鏈末端作用力理論，推導(dǎo)出解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，建立了通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化手段綜合解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)的方法?；谝陨戏椒ǎC合得到了解耦的一轉(zhuǎn)動(dòng)兩移動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，三移動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)。其中解耦的一轉(zhuǎn)動(dòng)兩移動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)是新穎機(jī)構(gòu)。
　　 (6)鑒于一般并聯(lián)機(jī)構(gòu)靜剛度存在上下限，證明了全局各向同性并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間內(nèi)靜剛度全局相同，進(jìn)一步得到全局各向同性并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，建立