一種新型少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的型綜合與運(yùn)動(dòng)學(xué)研究.pdf

1、少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本較低、控制方法簡(jiǎn)單、承載能力大等優(yōu)點(diǎn)，成為了機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文基于運(yùn)動(dòng)螺旋理論提出了一種新型的兩轉(zhuǎn)動(dòng)兩移動(dòng)四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，并從型綜合、自由度計(jì)算、運(yùn)動(dòng)學(xué)、工作空間、靜力學(xué)分析、有限元分析等方面對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 基于運(yùn)動(dòng)螺旋理論綜合法和添加約束綜合法提出了一種新型四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)-4-UPS/RPC，能夠?qū)崿F(xiàn)沿X、Z方向的移動(dòng)自由度和繞X、Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)

2、自由度。在此基礎(chǔ)上，采用修正的Kutzbach-Grübler公式計(jì)算得到該機(jī)構(gòu)的自由度，并應(yīng)用螺旋理論分析了機(jī)構(gòu)的公共約束和冗余約束。
　　 基于坐標(biāo)變換方程建立了4-UPS/RPC的位置反解方程，對(duì)桿長(zhǎng)的輸入位置進(jìn)行了Matlab仿真；通過對(duì)位置反解方程求導(dǎo)得到4-UPS/RPC的速度方程和Jacobian矩陣，并對(duì)桿長(zhǎng)的輸入速度進(jìn)行了Matlab仿真，得到了動(dòng)平臺(tái)輸出速度和桿長(zhǎng)的輸入速度之間的關(guān)系。
　　 分析了4

3、-UPS/RPC的結(jié)構(gòu)約束條件，以位置工作空間為例，給出了空間搜索算法的流程圖，并通過Matlab仿真得到4-UPS/RPC的位置工作空間、姿態(tài)工作空間以及三維工作空間。
　　 基于虛功原理推導(dǎo)出4-UPS/RPC的靜力學(xué)數(shù)學(xué)模型，并通過Matlab仿真得到四種情況下驅(qū)動(dòng)力和外力之間的關(guān)系圖。
　　 將4-UPS/RPC的Pro/E模型導(dǎo)入ANSYSWorkbench，仿真分析三個(gè)極限位置在外載荷作用下的受力狀況，得到三