變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及其性能研究.pdf

1、變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相似，機(jī)構(gòu)特性卻不同，進(jìn)一步深入研究變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)，不但有利于發(fā)現(xiàn)更多的新構(gòu)型，提高機(jī)構(gòu)的有效構(gòu)型比例和實(shí)用性，同時(shí)也為并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型優(yōu)選和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)創(chuàng)造了條件。本課題主要針對(duì)變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)的變拓?fù)浞绞健C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)性能的影響、機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變前后性能的變化以及變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。 第一，在明確變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)的本質(zhì)以及基本變拓?fù)浞绞降然A(chǔ)上，分別給出了構(gòu)態(tài)變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)(

2、變胞機(jī)構(gòu))和構(gòu)型變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)具體的數(shù)學(xué)定義，進(jìn)一步完善了變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)的理論體系。同時(shí)，針對(duì)不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性，分別研究了平面和空間變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)的變拓?fù)浞绞?，并以典型的平面和空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)為例進(jìn)行了分析，得到了許多拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)似的新型變異型并聯(lián)機(jī)構(gòu)。 第二，在機(jī)構(gòu)構(gòu)型分析的基礎(chǔ)上，以4-TPT及其變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式4-PTT并聯(lián)機(jī)構(gòu)為例，對(duì)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)約束特征、位置解、奇異位形、工作空間進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并提出了基于LabVIEW軟件的并

3、聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間三維描述法；最后，分析了機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)性能的影響，比較了兩機(jī)構(gòu)的各種性能指標(biāo)，為機(jī)構(gòu)構(gòu)型的優(yōu)選提供了一定的理論依據(jù)。 第三，基于運(yùn)動(dòng)雅克比矩陣和力雅克比矩陣，分別對(duì)4-TPT及4-PTT變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)的線速度、角速度傳遞性能評(píng)價(jià)指標(biāo)以及力、力矩傳遞性能評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析、比較，繪制了四種指標(biāo)的性能圖譜，并明確了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化對(duì)機(jī)構(gòu)靈巧度的影響，為4-TPT及4-PTT變拓?fù)洳⒙?lián)機(jī)構(gòu)實(shí)際應(yīng)用提供了依據(jù)。 第四