C形龍門并聯(lián)機床開放式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用與軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、本文以C形龍門并聯(lián)銑床為研究對象，以附加冗余驅(qū)動的3-2(SPS)并聯(lián)機構(gòu)為基礎(chǔ)，為了達(dá)到更好的運動學(xué)和動力學(xué)性能，進(jìn)行了運動學(xué)、靜力學(xué)、支鏈傳動動力學(xué)、插補算法、軌跡規(guī)劃等方面的研究和分析。
　　首先根據(jù)該機床的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)參數(shù)，建立相關(guān)的坐標(biāo)系，并進(jìn)行運動學(xué)分析，得到機構(gòu)的運動學(xué)方程。在此基礎(chǔ)上，求解機構(gòu)的運動雅克比矩陣和力雅克比矩陣，進(jìn)行機構(gòu)的靜力學(xué)分析。接著分析機構(gòu)的支鏈傳動動力學(xué)，建立了機構(gòu)的動力學(xué)模型，推導(dǎo)出了驅(qū)動軸

2、的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動慣量的折算公式，并分析了驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩與動平臺受力的關(guān)系。
　　然后針對并聯(lián)機床的結(jié)構(gòu)特點和實時控制的要求，進(jìn)行相關(guān)的插補算法研究。先后在笛卡爾空間和關(guān)節(jié)空間進(jìn)行插補，在笛卡爾空間進(jìn)行了直線、平面圓弧、空間圓弧的插補，然后通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換將得到的插補點轉(zhuǎn)換到關(guān)節(jié)空間，在關(guān)節(jié)空間采用了PVT插補。
　　最后，以機構(gòu)的剛度、靈巧度為優(yōu)化準(zhǔn)則，對機構(gòu)進(jìn)行軌跡規(guī)劃。分析了靈巧度指標(biāo)和剛度指標(biāo)，接著建立軌跡規(guī)劃函數(shù)并進(jìn)行仿真分析