一種五自由度飛機裝配自動制孔機構的設計與分析.pdf

1、隨著航空工業(yè)的迅速發(fā)展，對飛機制造業(yè)中的裝配技術提出了高質量、高效率、低成本等生產(chǎn)要求。飛機上的被連接件多為尺寸大、形狀復雜的薄壁結構，受力易變形，其制孔質量難以得到保證。在大型薄壁曲面法向上進行自動制孔加工，需要實現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿調(diào)整和垂直進給。并聯(lián)機構具有良好的調(diào)姿能力，并且定位精度高、承載能力強以及良好的動態(tài)性能等特點，將其應用到飛機裝配自動化制孔機構中具有重大的研究意義和應用價值。
　　本文首先，為了實現(xiàn)對帶有不同曲率半

2、徑的飛機機翼或機身部件的制孔加工要求，設計了一種基于混聯(lián)機構的自動制孔機構，能夠實現(xiàn)末端執(zhí)行器進行 x、y、z方向的直角坐標運動和A、B兩軸的轉動，以實現(xiàn)飛機裝配的自動制孔要求。并利用螺旋理論分析了機構的自由度。
　　其次，對并聯(lián)模塊的3-RPS并聯(lián)機構進行了運動學性能分析。采用封閉法建立了該機構的位置逆解模型；基于螺旋理論的影響系數(shù)法，分析了機構速度、加速度。并利用ADAMS軟件對機構進行了位置逆解驗證，仿真得到了機構在運動過程

3、中的速度和加速度性能。
　　再次，基于奇異產(chǎn)生的運動學條件研究了該3-RPS并聯(lián)機構的運動學奇異位形；采用邊界搜索法，利用MATLAB軟件計算了機構定姿態(tài)工作空間，并進一步分析了動、定平臺半徑比值對工作空間的影響。
　　最后，針對3-RPS并聯(lián)機構所存在的誤差源對機構運動精度的影響，建立了該機構的位姿誤差模型，并在此基礎上利用基于NSGA-II的區(qū)間不確定多目標優(yōu)化算法對機構進行了位姿誤差補償，有效地改善了機構的運動精度。<