基于線幾何與螺旋理論的幾種并聯(lián)機(jī)構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)軸的研究.pdf

1、連續(xù)轉(zhuǎn)軸是指并聯(lián)機(jī)構(gòu)上平臺(tái)能夠繞著一條直線連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸。當(dāng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有連續(xù)轉(zhuǎn)軸時(shí)，其運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定、軌跡規(guī)劃都會(huì)變簡(jiǎn)單，并且此種機(jī)構(gòu)還能實(shí)現(xiàn)一些普通少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)的軌跡等優(yōu)點(diǎn)。研究并聯(lián)機(jī)構(gòu)的連續(xù)轉(zhuǎn)軸可以促進(jìn)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，同時(shí)還可以提升我國(guó)的裝備制造水平。由于現(xiàn)有的確定并聯(lián)機(jī)構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)軸的方法適用面窄，并且還要進(jìn)行復(fù)雜的理論計(jì)算，本文試圖找出一種簡(jiǎn)便易行并且適用面較廣的方法，并對(duì)一個(gè)現(xiàn)有的具有連續(xù)轉(zhuǎn)軸的并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，以便為該類

2、并聯(lián)機(jī)構(gòu)的綜合提供指導(dǎo)。
　　本文研究的主要內(nèi)容包括并聯(lián)機(jī)構(gòu)的連續(xù)轉(zhuǎn)軸與并聯(lián)機(jī)構(gòu)的約束、連續(xù)轉(zhuǎn)軸確定（或?qū)ふ遥┑男路椒?、一種具有連續(xù)轉(zhuǎn)軸的3-RSR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)特性、3-RSR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)等。第1章介紹了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀以及并聯(lián)機(jī)構(gòu)的連續(xù)轉(zhuǎn)軸的研究現(xiàn)狀。第2章介紹了螺旋理論中一些定理的新的證明方法以及線幾何的一些基礎(chǔ)知識(shí)，并基于線幾何得出了一些簡(jiǎn)單的結(jié)論。第3章介紹了一種新的較直觀的確定并聯(lián)機(jī)構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)軸的方法，并用該方

3、法研究了一些現(xiàn)有的3、4、5自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的連續(xù)轉(zhuǎn)軸。第4章采用第2章中得出的結(jié)論以及空間解析幾何理論對(duì)一種具有連續(xù)轉(zhuǎn)軸的3-RSR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)作了證明，并研究了具有其他種類的約束可能存在的連續(xù)轉(zhuǎn)軸。第5章對(duì)該3-RSR機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了研究，包括位置反解、工作空間、一階運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)。第6章介紹了一種新型的3-UPU機(jī)構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)軸的證明，并對(duì)3-RSR機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真。
　　本文主要的創(chuàng)新是從線幾何的角度研究了機(jī)構(gòu)的約束螺旋

4、系與轉(zhuǎn)軸之間的空間幾何關(guān)系；提出了一種比較簡(jiǎn)單的、直觀的、適用面較廣的確定并聯(lián)機(jī)構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)軸的新方法；利用線幾何得到的約束與轉(zhuǎn)軸之間的關(guān)系以及解析幾何中的一些結(jié)論對(duì)3-RSR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)作了證明，該證明方法同樣適用于同種類型的其他具有連續(xù)轉(zhuǎn)軸的并聯(lián)機(jī)構(gòu)；并得到了該3-RSR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的較為實(shí)際的工作空間。
　　從新的角度研究機(jī)構(gòu)的連續(xù)轉(zhuǎn)軸可以增加并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)理論，確定并聯(lián)機(jī)構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)軸的研究的簡(jiǎn)便易于操作的新方法可促進(jìn)并聯(lián)機(jī)構(gòu)連