帶有約束支鏈的二自由度繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能分析.pdf

1、繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)(wire-driven parallel mechanism)是20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的一類新型并聯(lián)機(jī)構(gòu)，它以繩索代替?zhèn)鹘y(tǒng)并聯(lián)連桿機(jī)構(gòu)的連桿，將驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)和力以繩為介質(zhì)并行轉(zhuǎn)換成動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)和力的裝置，折衷了串聯(lián)機(jī)器人與并聯(lián)連桿機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)，具有較高的剛度、精度和負(fù)載能力，結(jié)構(gòu)緊湊，工作空間較大。
　　 本文將從帶有約束支鏈的二自由度繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解分析、工作空間和奇異性分析，及機(jī)構(gòu)的實(shí)例

2、仿真和三維建模等方面進(jìn)行研究，為該類繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的開發(fā)與應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。
　　 首先，在分析繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型和自由度的基礎(chǔ)上，給出一種帶有約束支鏈的二自由度繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)，研究其自由度，確定其構(gòu)型形式。然后對(duì)給出的帶有約束支鏈的二自由度繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，用封閉矢量法建立了機(jī)構(gòu)的位姿反解方程，提出了機(jī)構(gòu)位姿正解的數(shù)值解法，并求得了機(jī)構(gòu)的速度和加速度正反解方程及雅可比矩陣，并對(duì)位姿反解方程進(jìn)行了簡(jiǎn)單驗(yàn)證。

3、　　 其次，介紹了繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間和奇異性的類型和分析方法，并針對(duì)本文提出的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了工作空間和奇異性的分析。討論了各個(gè)機(jī)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)機(jī)構(gòu)工作空間的影響，并提出了機(jī)構(gòu)無干涉的設(shè)計(jì)方法。
　　 最后，根據(jù)以上分析，對(duì)機(jī)構(gòu)用于太陽跟蹤裝置的實(shí)例進(jìn)行仿真分析，并用SolidWorks建立了機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體模型。根據(jù)機(jī)構(gòu)的反解模型，通過用MATLAB軟件對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)工作軌跡、速度及繩長(zhǎng)變化，繩速度變化等方面進(jìn)行仿真分析，得出機(jī)構(gòu)