一種兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)運(yùn)動模擬平臺的研究.pdf

1、近年來，隨著并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，使得基于這兩項(xiàng)技術(shù)的并聯(lián)運(yùn)動模擬器因其經(jīng)濟(jì)性、安全性和可重復(fù)性備受各國關(guān)注。在軍事訓(xùn)練和生活?yuàn)蕵分羞\(yùn)動模擬器扮演著越來越重要的角色。因此，對于并聯(lián)模擬器的主要運(yùn)動構(gòu)型便提出了更高的要求。本文提出了一類新型的無伴隨運(yùn)動兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)，可以模擬載具升沉、側(cè)傾及俯仰等全部動作。
　　提出了一類新型兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該類并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有無伴隨運(yùn)動、結(jié)構(gòu)對稱、幾何條件容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。選取其中的

2、3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)為代表，對該類兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。應(yīng)用螺旋理論對機(jī)構(gòu)自由度進(jìn)行了求解，發(fā)現(xiàn)該類并聯(lián)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)繞空間一定范圍內(nèi)的任意軸線或任意點(diǎn)發(fā)生連續(xù)轉(zhuǎn)動；根據(jù)機(jī)構(gòu)的幾何特性對其進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)反解，得到了其運(yùn)動學(xué)模型；應(yīng)用虛設(shè)機(jī)構(gòu)法得到了機(jī)構(gòu)末端平臺速度與各支鏈輸入速度的映射關(guān)系；采用搜索極限邊界的方式得到了機(jī)構(gòu)的姿態(tài)空間，并運(yùn)用軟件進(jìn)行了繪制。
　　采用虛功原理法建立了該新型3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)模型，運(yùn)用矩

3、陣分析軟件編寫該機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型的程序并建立控制系統(tǒng)，使用動力學(xué)分析軟件構(gòu)造該機(jī)構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)，利用聯(lián)合仿真技術(shù)構(gòu)造該并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型的驗(yàn)證系統(tǒng)。使用運(yùn)動算例驗(yàn)證了該動力學(xué)建模方法的可行性和有效性，并利用該動力學(xué)模型分析這個(gè)機(jī)構(gòu)在發(fā)生定軸轉(zhuǎn)動時(shí)的動力學(xué)特點(diǎn)。
　　對3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的誤差進(jìn)行了分析，得到了移動副加工誤差及U副位置誤差與動平臺姿態(tài)的映射關(guān)系，并運(yùn)用蒙特卡洛方法對誤差進(jìn)行了預(yù)測。
　　最后對3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行