基于連桿機(jī)構(gòu)的新型并聯(lián)機(jī)器人構(gòu)型設(shè)計(jì)與分析.pdf_第1頁(yè)
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1、Delta機(jī)構(gòu)及其衍生機(jī)構(gòu)被認(rèn)為是工業(yè)化應(yīng)用中最為廣泛且成功的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。由于其響應(yīng)速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)在食品和藥品等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。從結(jié)構(gòu)角度來(lái)看,Delta機(jī)構(gòu)為支鏈中具有閉環(huán)平行四邊形的并聯(lián)機(jī)構(gòu),而目前針對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)支鏈中含有閉環(huán)連桿單元結(jié)構(gòu)形式的研究較少,且沒(méi)有成形的設(shè)計(jì)理論和方法以及有些機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不合理,致使其在工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程中受到極大的阻礙。本文基于上述背景,提出了單支鏈含閉環(huán)連桿單元的并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案,并相應(yīng)對(duì)其

2、中的典型機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)性能等參數(shù)分析及評(píng)判,為含連桿單元的并聯(lián)機(jī)構(gòu)工業(yè)化設(shè)計(jì)應(yīng)用提供一定的理論和技術(shù)支持。
  首先,本文通過(guò)約束螺旋與運(yùn)動(dòng)螺旋互逆的關(guān)系進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)支鏈的設(shè)計(jì),得到了不同形式的運(yùn)動(dòng)支鏈,根據(jù)運(yùn)動(dòng)支鏈對(duì)動(dòng)平臺(tái)所提供約束,完成了具有不同自由度的構(gòu)型設(shè)計(jì)。對(duì)部分新型機(jī)構(gòu)進(jìn)行了三維建模,分別介紹了各部分的具體結(jié)構(gòu)?;谶B桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)豐富、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易加工等設(shè)計(jì)原則,選取了其中的新型3-5RS并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為后續(xù)研究對(duì)

3、象。
  然后,對(duì)新型3-5RS并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,主要內(nèi)容包括:采用封閉矢量法對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)正、反解以及速度、加速度進(jìn)行了分析及求解。建立了機(jī)構(gòu)的位移輸出輸入方程、速度和加速度輸出輸入方程,為后續(xù)分析奠定了理論基礎(chǔ)。
  接著,對(duì)新型3-5RS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的性能進(jìn)行了分析。運(yùn)用Mathematica繪制了工作空間的范圍,利用速度雅克比矩陣的分析,得到了機(jī)構(gòu)發(fā)生奇異的數(shù)學(xué)判據(jù),在此基礎(chǔ)上建立了機(jī)構(gòu)的剛度矩陣,對(duì)機(jī)構(gòu)的靈巧性

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