3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)研究.pdf

1、并聯(lián)機(jī)構(gòu)自誕生以來，與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比，具有承載能力強、動力性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、運動精度高、易于反饋控制等優(yōu)點受到國內(nèi)外廣大學(xué)者的重視。在并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究中動力學(xué)研究是其重要的組成部分，動力學(xué)研究主要包括運動學(xué)分析、慣性力/慣性力矩計算、各桿件的受力分析、動力學(xué)模型的建立和對其結(jié)論的分析等內(nèi)容。并聯(lián)機(jī)構(gòu)動力學(xué)結(jié)果可以用于驅(qū)動元件的選型、控制策略選擇和基于動力學(xué)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等。本文是基于3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)研究。
　　(1)對3

2、-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)運動學(xué)問題進(jìn)行分析。首先建立坐標(biāo)系統(tǒng)，得到各構(gòu)件的位置坐標(biāo)。然后針對3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置正解問題與逆解問題通過矢量法進(jìn)行求解。再利用某種方法求解得到支鏈驅(qū)動桿輸入速度與動平臺輸出速度之間的映射關(guān)系，進(jìn)而得到輸入與輸出加速度之間的關(guān)系式。通過Pro/E軟件進(jìn)行三維實體建模，然后將其導(dǎo)入到ADAMS軟件中。最后，利用Matlab和ADAMS進(jìn)行驗證分析。
　　(2)對3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析。通過對機(jī)構(gòu)的運

3、動學(xué)分析所得到的映射關(guān)系代入到通過虛功原理所建立的靜力學(xué)平衡方程中。利用拆桿法，以三條支鏈為對象進(jìn)行研究，求解虎克鉸的受力情況。運用Adams軟件建立3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)，對機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)模型做仿真實驗，運用Matlab軟件對所建立的靜力學(xué)平衡方程進(jìn)行理論計算。
　　(3)對3-UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)分析。對各構(gòu)件的慣性力與慣性力矩進(jìn)行求解，然后將通過分析所得到的慣性力與慣性力矩帶入由虛功原理建立的方程，進(jìn)而得到動力學(xué)方程。