空間4-R(4S)并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有精度高、承載力強(qiáng)、運(yùn)動(dòng)慣量小等眾多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為當(dāng)前機(jī)構(gòu)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。與一般并聯(lián)機(jī)構(gòu)相比，冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有更少的奇異位形、更好的靈活性以及更低的能耗，因此在高速、重載的場合該類機(jī)構(gòu)更具有優(yōu)勢。本文以Delta機(jī)構(gòu)為原型，綜合出含冗余驅(qū)動(dòng)的空間4-R（4S）并聯(lián)機(jī)構(gòu)，并對該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、機(jī)構(gòu)性能及尺度綜合進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容如下：
　　本文在Delta機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出含冗余驅(qū)動(dòng)的空間4

2、-R（4S）并聯(lián)機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)空間三維移動(dòng)。介紹了該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，釆用螺旋理論對空間4-R（4S）并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度進(jìn)行分析，分別建立了空間4-R（4S）并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置、速度以及加速度方程?；谖恢梅匠蹋娪每焖贅O坐標(biāo)搜索法求解空間4-R（4S）并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間，利用Gosselin奇異分析法對空間4-R（4S）并聯(lián)機(jī)構(gòu)和Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的奇異位形進(jìn)行分析。引入可操作度評價(jià)指標(biāo)，利用數(shù)值法分析空間4-R（4S）并聯(lián)機(jī)構(gòu)和Del

3、ta并聯(lián)機(jī)構(gòu)的奇異性和靈巧性，對并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)性能評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行描述，并借助速度橢球?qū)臻g4-R（4S）并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)各向同性進(jìn)行分析。
　　基于拉格朗日方程法，建立了空間4-R（4S）并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型，并對驅(qū)動(dòng)力矩進(jìn)行協(xié)調(diào)分配，對并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行描述，并借助動(dòng)力學(xué)橢球?qū)臻g4-R（4S）并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)各向同性進(jìn)行分析。以全局運(yùn)動(dòng)學(xué)條件數(shù)指標(biāo)和全局動(dòng)力學(xué)條件數(shù)指標(biāo)作為優(yōu)化目標(biāo)，在不發(fā)生運(yùn)動(dòng)副和支鏈干涉的前提下，基于