3-UPU-UPU并聯(lián)機構剛度求解與優(yōu)化.pdf

1、為了提高對生產(chǎn)環(huán)境的適應性，滿足快速多變的市場需求，全球機械制造業(yè)都在積極探索和研制各種新型多功能的制造裝備與系統(tǒng)。其中在結構技術上的突破性進展當屬九十年代問世的并聯(lián)構型裝備(Parallel Kinematics Machines)。作為并聯(lián)構型的一項重要性能評價指標，靜剛度不僅與機器人機構的拓撲結構有關，而且與機構的尺度參數(shù)和截面參數(shù)密切相關。并聯(lián)機構的剛度能夠影響它的靜、動態(tài)特性和負載下的定位精度，因此，為了設計出大剛度的并聯(lián)機器

2、人，基于靜剛度性能分析和設計的參數(shù)優(yōu)化設計研究至關重要。
　　 本文以理論分析為基礎，以虛擬仿真為輔助，采用MatLab、Pro/E、ANSYSWorkbench等工程軟件，開展對3-UPU/UPU并聯(lián)機器人機構的運動學仿真與剛度性能分析及優(yōu)化。論文主要在以下幾個方面進行了研究:
　　 (1)概述并聯(lián)機器人的發(fā)展歷程、并聯(lián)機構的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，提出了本課題研究的意義。
　　 (2)圍繞能夠?qū)崿F(xiàn)空間三維移動的3

3、-UPU/UPU并聯(lián)機器人機構，建立該機構的運動學模型及位置、速度映射方程，對其進行了運動學性能分析，并利用多體系統(tǒng)動力學仿真軟件RecurDyn V7R3進行運動學仿真。
　　 (3)結合3-UPU/UPU機構運動特點，建立該機構的質(zhì)量守恒剛度、全局剛度及局部剛度解析模型;并基于質(zhì)量守恒剛度矩陣推出此機構的剛度映射公式，研究了3-UPU/UPU機構在工作空間的剛度分布及剛度性能。
　　 (4)以人口規(guī)模為設計變量，以上

4、下表面的半徑為約束條件，以整體機構的最大剛度為目標函數(shù)，運用遺傳算法，對3-UPU/UPU并聯(lián)機構的剛度進行優(yōu)化。
　　 (5)借助于子結構綜合的思想及ANSYS參數(shù)化設計的語言，提出了一種針對于3-UPU/UPU并聯(lián)機構有限元建模的方法和具體實現(xiàn)過程，利用ANSYSWorkbench對3-UPU/UPU并聯(lián)機構進行有限元分析。
　　 本課題通過對少自由度3-UPU/UPU并聯(lián)機構的剛度及其優(yōu)化的研究，這對研發(fā)此類新型產(chǎn)