混聯(lián)平臺(tái)型機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和標(biāo)定方法的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)床相比，以Stewart機(jī)構(gòu)為原型構(gòu)建的并聯(lián)機(jī)床在結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性上具有剛度重量比大、運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量小、運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解求解容易等優(yōu)點(diǎn)。但并聯(lián)機(jī)床同時(shí)也存在著工作空間小、控制復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定困難等缺點(diǎn)。本文針對(duì)已經(jīng)研制成功的五坐標(biāo)混聯(lián)平臺(tái)型機(jī)床，對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、奇異性研究、精度分析和標(biāo)定方法的研究。4PUS+1RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)擁有兩個(gè)移動(dòng)和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，以4PUS+1RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)為關(guān)鍵模塊，串聯(lián)主軸電機(jī)提供的一個(gè)移動(dòng)自由度，構(gòu)

2、建成了本文所研究的五自由度混聯(lián)平臺(tái)型機(jī)床。
　　通過(guò)矢量環(huán)路方程得到PUS驅(qū)動(dòng)支鏈的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解，研究并聯(lián)機(jī)構(gòu)的雅可比矩陣，運(yùn)用極限邊界搜索法得到并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間。從機(jī)構(gòu)的正反雅可比矩陣出發(fā)，分析了三類特殊的奇異位形。以雅可比矩陣的條件數(shù)為指標(biāo)，研究了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的章動(dòng)奇異和機(jī)床目標(biāo)空間的靈活度。
　　分析了混聯(lián)平臺(tái)型機(jī)床的結(jié)構(gòu)誤差源，利用空間矢量鏈方法，構(gòu)造出末端位姿誤差與結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差之間的位姿誤差傳遞函數(shù)，分析了機(jī)床的結(jié)構(gòu)參

3、數(shù)誤差對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)位姿誤差的影響。對(duì)機(jī)床的三項(xiàng)誤差放大指標(biāo)進(jìn)行了研究，得到了機(jī)床目標(biāo)工作空間的誤差放大指標(biāo)分布圖。
　　介紹了并聯(lián)機(jī)床的精度，分析了并聯(lián)機(jī)床的誤差源。以結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差為標(biāo)定對(duì)象，提出了兩種標(biāo)定方案。第一種方案是通過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量分別安裝在動(dòng)、定平臺(tái)上的3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球之間的9個(gè)距離信息，得到動(dòng)平臺(tái)中心點(diǎn)的位姿，建立了標(biāo)定數(shù)學(xué)模型；第二種方案是通過(guò)在中央約束鏈關(guān)節(jié)處安裝傳感器采集數(shù)據(jù)得到動(dòng)平臺(tái)中心點(diǎn)位姿，同時(shí)將中央約束鏈的結(jié)