球面五桿變胞機(jī)械手運(yùn)動分析與手掌綜合.pdf

1、本文從工程實(shí)際出發(fā)，運(yùn)用球面機(jī)構(gòu)運(yùn)動幾何學(xué)、最優(yōu)化方法、計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和CAE仿真技術(shù)等學(xué)科的理論成果，對球面五桿變胞機(jī)械手掌的機(jī)構(gòu)尺寸綜合進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，建立了球面五桿變胞機(jī)械手掌尺寸綜合的模型，并編制了相應(yīng)的優(yōu)化綜合程序。 首先，建立了球面五桿機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動模型，采用位移旋轉(zhuǎn)矩陣方法對球面五桿機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)之上詳細(xì)介紹了球面五桿變胞機(jī)械手的抓取特性。運(yùn)用機(jī)械手指工作平面法向量的運(yùn)動軌跡進(jìn)行機(jī)械手工作性

2、能的分析研究，并采用三指共線條件對機(jī)械手指的正確抓取姿態(tài)性能進(jìn)行了評價(jià)。采用變胞機(jī)械手三個(gè)的機(jī)械手指的工作空間三角形的面積作為球面五桿變胞機(jī)械手的工作空間評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上提出了以變胞機(jī)械手實(shí)現(xiàn)更多正確抓取姿態(tài)以及各個(gè)抓取姿態(tài)的工作空間最大為目標(biāo)的球面五桿變胞機(jī)械手掌尺寸優(yōu)化綜合模型。 接著，依據(jù)變胞機(jī)械手掌的綜合模型提出了分自由度降維優(yōu)化綜合的方法，按照球面五桿機(jī)械手掌兩自由度的控制輸入將其劃分為安裝機(jī)械手指的球面開式三連桿

3、和實(shí)現(xiàn)機(jī)械手掌機(jī)構(gòu)變胞的球面開式二連桿兩個(gè)機(jī)構(gòu)，分別建立綜合模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化，然后將兩組開式機(jī)構(gòu)組合成球面五桿變胞機(jī)械手。最后，依照球面五桿變胞機(jī)械手掌的綜合模型采用遺傳進(jìn)化和鞍點(diǎn)規(guī)劃思想編寫了球面五桿變胞機(jī)械手掌綜合的優(yōu)化程序，并進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算，通過對綜合所得的一組尺寸的變胞機(jī)械手機(jī)構(gòu)進(jìn)行性能分析，詳細(xì)評價(jià)了該變胞機(jī)械手在各個(gè)抓取姿態(tài)的工作空間和正確抓取近似程度。并用Pro/Engineer進(jìn)行機(jī)械手的三維建模，仿真了機(jī)械手的抓取