驅(qū)動可變5R機構(gòu)性能分析和優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、與串聯(lián)機構(gòu)中所有運動副均為驅(qū)動關(guān)節(jié)不同，并聯(lián)機構(gòu)只需選擇部分運動副作為驅(qū)動關(guān)節(jié)，因此存在多種驅(qū)動關(guān)節(jié)選擇方式（驅(qū)動配置方式）。并聯(lián)機構(gòu)驅(qū)動配置方式的改變會引起機構(gòu)性能的變化。本文首先提出并設(shè)計了一種驅(qū)動關(guān)節(jié)配置可實時調(diào)整的驅(qū)動可變5R并聯(lián)機構(gòu)，并以此為研究對象，完成機構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)建模，分析驅(qū)動可變5R機構(gòu)工作空間內(nèi)運動學(xué)和動力學(xué)性能的分布情況，并對驅(qū)動可變5R機構(gòu)尺度參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，旨在進(jìn)一步的豐富并聯(lián)機構(gòu)的相關(guān)研究，對完善機

2、構(gòu)的設(shè)計理論以及推動其工程應(yīng)用都具有重要的理論和現(xiàn)實意義。全文內(nèi)容如下：
　　本文以典型的平面5R機構(gòu)為原型，通過必要傳動裝置實現(xiàn)5R機構(gòu)驅(qū)動配置方式的實時調(diào)整，詳細(xì)的描述了該機構(gòu)的工作原理，以及驅(qū)動配置方式的分類等內(nèi)容。借助矢量化完成不同驅(qū)動配置方式下機構(gòu)運動學(xué)建模，并在此基礎(chǔ)上采用虛功原理建立了上述不同驅(qū)動配置方式下機構(gòu)的動力學(xué)模型，為后續(xù)進(jìn)行機構(gòu)運動學(xué)和動力學(xué)特性分析和優(yōu)化設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
　　在對驅(qū)動可變5R機構(gòu)性能分

3、析研究中，分別采用局部條件數(shù)、運動學(xué)可操作度、速度橢圓等運動學(xué)指標(biāo)以及動力學(xué)可操作度和廣義慣量橢圓等動力學(xué)指標(biāo)，繪制了機構(gòu)的性能圖譜。研究驅(qū)動配置方式對機構(gòu)性能的影響。同時為了更好的研究和展示機構(gòu)在不同驅(qū)動配置方式下的性能情況，借助Matlab設(shè)計開發(fā)了驅(qū)動可變5R機構(gòu)性能分析軟件。
　　基于不同驅(qū)動配置方式下的運動學(xué)和動力學(xué)性能圖譜，展開了驅(qū)動可變5R機構(gòu)在局部條件數(shù)、速度橢圓等運動學(xué)指標(biāo)和廣義慣量橢圓和加速度最優(yōu)方向的性能圖譜