一種三平移并聯機器人的運動性能與仿真研究.pdf

1、3-RCR三平移并聯機器人是并聯機器人中特殊的一種并聯機構，其末端執(zhí)行器可以實現無轉動的三維平動。該并聯機器人具有運動支鏈少、承載能力高、結構對稱、制造成本低、驅動易控制等優(yōu)點，廣泛應用于微電子、精密加工、生命科學、以及醫(yī)學等領域。本文以3-RCR三平移并聯機器人為研究對象，主要對該并聯機器人進行運動學研究、動力學研究、運動性能方面的研究以及虛擬樣機的仿真研究。
　　首先，對3-RCR三平移并聯機器人的運動學進行研究。利用旋量理論

2、計算該并聯機器人的自由度數目和分布，并用修正的Kutzabach?Grubler自由度計算公式加以驗證，確定該并聯機器人的輸出是3T運動；并基于動坐標系和固定坐標系相互轉化的齊次坐標變換矩陣，建立了位置方程，求得并聯機器人位置的正反解，通過MATLAB數值算例，驗證了該并聯機器人位置正解和位置反解的正確性；接著基于運動影響系數法對速度和加速度進行運動分析；并對3-RCR三平移并聯機器人進行機構的解耦性分析。
　　其次，對3-RCR

3、三平移并聯機器人的工作空間進行研究。基于蒙特卡洛法，利用概率論的隨機抽樣將廣義隨機關節(jié)變量進行隨機組合，通過位置正解，搜索出3-RCR三平移并聯機器人的工作空間，然后基于數值搜索法，通過位置反解及位置坐標的約束條件，搜索出該三平移并聯機器人的工作空間。結果表明，基于數值搜索法搜索出3-RCR三平移并聯機器人的工作空間，在求解的精度和圖形效果上都比蒙特卡洛法優(yōu)越。
　　然后，對3-RCR三平移并聯機器人的靜力學和動力學進行研究?；?/p>

4、虛功原理對該三平移并聯機器人進行靜力學分析，得到靜力傳遞方程，進而對該并聯機器人的驅動承載性能指標進行研究；基于拉格朗日法，從系統(tǒng)能量守恒的觀點上建立了該三平移并聯機器人的動力學模型，并求解出了該三平移并聯機器人的拉格朗日動力學方程的顯示解。
　　最后，對3-RCR三平移并聯機器人的運動學和動力學進行仿真研究。利用PRO/E三維軟件和ADAMS虛擬樣機協同仿真技術，建立了3-RCR三平移并聯機器人的虛擬樣機模型，可以實現末端執(zhí)行器