少自由度過約束并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究.pdf

1、本文設(shè)計(jì)一種兩轉(zhuǎn)一移(2R1T)三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)2-RPU/SPR，基于螺旋理論對(duì)其兩條轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的性質(zhì)進(jìn)行詳盡的分析，分析結(jié)果表明該機(jī)構(gòu)具有兩條連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。采用旋轉(zhuǎn)變換公式，由動(dòng)平臺(tái)繞兩條連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的角度得到動(dòng)平臺(tái)的位姿，然后根據(jù)機(jī)構(gòu)的桿長(zhǎng)約束條件，求解得到分支桿桿長(zhǎng)與機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)位姿之間的關(guān)系表達(dá)式，并采用Adams仿真軟件對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。同時(shí)，分析類似的三個(gè)兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)，而并聯(lián)機(jī)構(gòu)2-RPU/SPR優(yōu)越于其他三個(gè)

2、機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)具有運(yùn)動(dòng)學(xué)分析簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，對(duì)以后的參數(shù)標(biāo)定也非常方便，故具有很好的應(yīng)用前景。
　　運(yùn)用位置反解的逆思想求解位置正解，則可以求出位置正解解析式，并采用Adams仿真軟件對(duì)其進(jìn)行仿真驗(yàn)證。基于典型6-SPS機(jī)構(gòu)和本論文提出的機(jī)構(gòu)，運(yùn)用Matlab軟件數(shù)值求解出多組實(shí)數(shù)解，再采用Adams驗(yàn)證正解多解原因，不同樣條曲線驅(qū)動(dòng)使桿長(zhǎng)達(dá)到一致，造成動(dòng)平臺(tái)位姿不同，得出機(jī)構(gòu)位置正解多解的原因。機(jī)構(gòu)位置分析對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定和軌跡規(guī)劃

3、有著重要的意義。
　　采用螺旋理論法對(duì)這四種機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)數(shù)學(xué)建模，求解驅(qū)動(dòng)力與等效約束力;采用虛功原理理論法對(duì)這四種機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)建模，求解驅(qū)動(dòng)力與約束力/矩。改機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)具有簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型，在四個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)平臺(tái)上施加一個(gè)六維外力，編程后求得等效約束力和驅(qū)動(dòng)力，深層次分析機(jī)構(gòu)的突出性，在動(dòng)平臺(tái)上施加一個(gè)隨著時(shí)間變化的六維外力，求得等效約束力和驅(qū)動(dòng)力，分析機(jī)構(gòu)2-RPU/SPR的運(yùn)動(dòng)副等效約束力和驅(qū)動(dòng)力變化波動(dòng)性。在軟