混合驅(qū)動3-RRR平面混聯(lián)機構(gòu)的研究.pdf

1、混合驅(qū)動機構(gòu)兼有傳統(tǒng)機構(gòu)和伺服機構(gòu)的特點,在理論上解決了柔性化、高效率和高承載等方面的困難問題,成為現(xiàn)代機構(gòu)學(xué)設(shè)計與研究的一個新領(lǐng)域?；旌向?qū)動平面混聯(lián)機構(gòu)是本文的研究重點。從機構(gòu)的特點上分析,該類型機構(gòu)結(jié)合了串聯(lián)機構(gòu)和并聯(lián)機構(gòu)的共同優(yōu)點?；炻?lián)機構(gòu)在某種程度上也可作為一種可重構(gòu)機構(gòu),為混聯(lián)機構(gòu)的研究提供了一種新的方向?；炻?lián)機構(gòu)的研究為新機構(gòu)的探索和由平面向空間的轉(zhuǎn)換奠定基礎(chǔ)。本文以混合驅(qū)動3-RRR平面混聯(lián)機構(gòu)為研究對象,主要對該機構(gòu)進行

2、構(gòu)型分析,運動學(xué)分析、動力學(xué)分析、參數(shù)化建模和運動仿真分析。
　　運用Assur桿組法和圖論法對平面三自由度機構(gòu)的構(gòu)型進行分析,結(jié)合構(gòu)件的分類、構(gòu)件的組合、機構(gòu)的同構(gòu)等理論,得出本文研究的3-RRR平面混聯(lián)機構(gòu)?；跈C構(gòu)的可裝配性原理和可動性準則,對3-RRR平面混聯(lián)機構(gòu)中曲柄的存在情況進行了具體的分類?？偨Y(jié)出曲柄條件與桿長關(guān)系表,該表能迅速從機構(gòu)中各構(gòu)件間的桿長關(guān)系算出機構(gòu)中曲柄的存在情況和具體數(shù)目。
　　詳細探討了混沌粒

3、子群算法和標準粒子群的區(qū)別和聯(lián)系。通過具體的算例驗證了這兩種算法在優(yōu)化上的特點。用混沌粒子群算法對位置正解進行求解。將正解求得的結(jié)果,代入約束方程組中,得出的逆解結(jié)果與正解提供的條件相一致。通過對逆解的求解,驗證了正解所用方法的準確性。通過求解機構(gòu)的Jacobian矩陣,具體分析了機構(gòu)的奇異性。用圖解法闡述了機構(gòu)存在奇異的情況,提出避免機構(gòu)正向奇異的條件。應(yīng)用 Matlab軟件分析了機構(gòu)的工作空間,在相同的桿長和不同的初始轉(zhuǎn)角情況下,動

4、平臺的運動軌跡是大小和方位不同的橢圓。在相同的轉(zhuǎn)角,不同的桿長取值范圍,可得到類似于心形的動平臺軌跡。
　　通過質(zhì)點系和剛體的凱恩方程,推導(dǎo)出了整個機構(gòu)的凱恩動力學(xué)方程。分析了機構(gòu)系統(tǒng)中主動力和慣性力在廣義坐標下的廣義主動力和廣義慣性力。用凱恩方程法建立混聯(lián)機構(gòu)的動力學(xué)方程,得到二階非線性強耦合的微分方程組。
　　文中闡述了Pro/E從參數(shù)建模,裝配到導(dǎo)入ADAMS軟件進行運動仿真的全過程。通過給主動件添加常速驅(qū)動和混合驅(qū)動