支鏈布局對Delta并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)與動力學(xué)性能的影響研究.pdf

1、在高速和精確拾取作業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)線中，Delta并聯(lián)機械手最能滿足這一需求的設(shè)備。這類機器人廣泛用于食品包裝，醫(yī)療器械，電子封裝，觸摸傳感器等領(lǐng)域。從機構(gòu)學(xué)的角度來看，在支鏈組成形式、結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的情況下，并聯(lián)機構(gòu)的各項性能指標(biāo)與運動支鏈的空間布置形式存在著密切關(guān)系。本文在國家自然基金的資助下，研究了支鏈布局對Delta并聯(lián)機構(gòu)的性能影響。
　　本文主要針對轉(zhuǎn)動驅(qū)動型Delta并聯(lián)機構(gòu)及其變異機構(gòu)、移動驅(qū)動型Delta并聯(lián)機構(gòu)及其變

2、異機構(gòu)等四款機構(gòu)的運動學(xué)性能、可達(dá)工作空間、奇異位形以及動力學(xué)性能等進行系統(tǒng)的對比分析。借助Creo、ADAMS、MATLAB等軟件分別建立了四款機構(gòu)的三維實體模型、運動學(xué)和動力學(xué)仿真模型以及理論方程程序。并通過具體實例，將求解的理論數(shù)據(jù)與利用仿真模型得到的數(shù)據(jù)進行對比，相互驗證理論方程求解的正確性和仿真模型建立的合理性。本文的研究結(jié)果對于今后研究支鏈布局可重構(gòu)Delta機構(gòu)提供了有效方法和數(shù)據(jù)支持。另外對于本文中的研究方法，并不僅僅局

3、限于文中提及的構(gòu)型的對比分析，該研究方法同樣適用于其他支鏈布局形式的Delta并聯(lián)機構(gòu)的對比分析。
　　本論文的創(chuàng)新點如下：
　?、爬檬噶糠ń⒘薉elta系列機構(gòu)的位置反解方程、速度反解方程和加速度反解方程。并且利用ADAMS建立了仿真模型，精確的相互驗證了理論方程求解的正確性，以及仿真模型建立的準(zhǔn)確性。
　?、埔跃唧w實例，通過理論分析數(shù)據(jù)和模型仿真結(jié)果，來研究支鏈布局對Delta系列機構(gòu)性能的影響。
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4、建立了Delta系列機構(gòu)的三維工作空間實體。并且計算了可達(dá)工作空間的體積大小。為分析工作空間性質(zhì)和奇異位形提供了簡單、可行的方法。
　?、葘elta系列機構(gòu)的奇異位型進行了數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，找到了發(fā)生奇異位型時的數(shù)學(xué)表達(dá)式，為在編程中避免奇異位置點，提供了可行性和準(zhǔn)確性。
　?、赏茖?dǎo)出Delta系列機構(gòu)的理論動力學(xué)反解方程，并且建立了動平臺在規(guī)劃好的路徑下的正動力學(xué)仿真實例，并得出主動件相應(yīng)的受力曲線圖，分析了支鏈布局對其動力