空間六自由度位姿調(diào)整平臺運(yùn)動性能研究.pdf

1、基于光學(xué)模塊的精密裝校流程，為滿足模塊在精密裝校過程中空間六自由度姿態(tài)調(diào)整，本文設(shè)計了一種用于裝校的空間六自由度位姿調(diào)整平臺。結(jié)合串、并聯(lián)機(jī)器人的自身特點(diǎn)，提出了由兩種少自由度并聯(lián)機(jī)器人（3-SPS/PU水平調(diào)整機(jī)構(gòu)與3-PPR平面調(diào)整機(jī)構(gòu)）串聯(lián)組成的混聯(lián)式空間六自由度位姿調(diào)整平臺。根據(jù)光學(xué)模塊精密裝校技術(shù)要求，在滿足其功能要求的前提下，對空間六自由度位姿調(diào)整平臺進(jìn)行了運(yùn)動性能的研究。主要內(nèi)容如下：
　　依據(jù)精密裝校技術(shù)要求，分解

2、出所需實現(xiàn)的六個位姿調(diào)整功能，提出了由水平調(diào)整機(jī)構(gòu)與平面調(diào)整機(jī)構(gòu)上下串聯(lián)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，采用幾何作圖法直觀地描述了各自的工作模式。利用螺旋理論分析計算其自由度，為運(yùn)動學(xué)分析奠定基礎(chǔ)。
　　根據(jù)坐標(biāo)變換理論，采用解析法對水平調(diào)整機(jī)構(gòu)位置逆解進(jìn)行求解，應(yīng)用牛頓迭代法編程計算其位置正解，迭代運(yùn)算結(jié)果的精度滿足精密裝校要求；針對結(jié)構(gòu)較為特殊的平面調(diào)整機(jī)構(gòu)，利用解析法分別求解其位置正、逆解。使用ADAMS進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真分析，將仿真結(jié)果同MATL

3、AB計算結(jié)果進(jìn)行比對，以此驗證運(yùn)動學(xué)數(shù)學(xué)模型的正確性。
　　對水平調(diào)整機(jī)構(gòu)與平面調(diào)整機(jī)構(gòu)工作空間的約束條件進(jìn)行系統(tǒng)分析，采用數(shù)值積分法，編寫MATLAB程序，繪制可達(dá)工作空間性能圖譜。分析工作空間隨位姿參數(shù)的變化規(guī)律，得到各自由度的運(yùn)動極值；研究該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)對工作空間的影響規(guī)律，其結(jié)果對機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化有一定參考價值。
　　在已建立的水平調(diào)整機(jī)構(gòu)與平面調(diào)整機(jī)構(gòu)位置逆解數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，求解機(jī)構(gòu)的雅克比矩陣。選擇全域條件指標(biāo)對機(jī)