面向復雜零件加工的混并聯(lián)機構(gòu)研究.pdf

1、本文依據(jù)實驗室現(xiàn)有的Delta三自由度平移并聯(lián)加工機構(gòu)，提出一種面向復雜零件加工的新型混并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型,研制了構(gòu)型中實現(xiàn)大轉(zhuǎn)角的Omni-Wrist機構(gòu)物理樣機和控制系統(tǒng)。
　　1.基于方位特征集理論，根據(jù)混聯(lián)機構(gòu)自由度分配法，提出混聯(lián)機構(gòu)的構(gòu)型方案，對機構(gòu)構(gòu)型進行綜合分析。通過對機構(gòu)的運動學分析，建立機構(gòu)的位置正逆解方程和速度方程。Maple環(huán)境下，在兩驅(qū)動極限位置范圍內(nèi)，通過運動學正逆解得到機構(gòu)實現(xiàn)期望任務(wù)的空間運動三維軌跡曲線

2、、以及表達機構(gòu)工作空間的三維空間包絡(luò)曲面。
　　2.基于ADAMS中虛擬樣機，構(gòu)建Omni-Wrist機構(gòu)的幾何模型及運動副約束模型，通過尺度、物理參數(shù)加載，仿真求解機構(gòu)真實運動學、動力學特征，圖形化描繪該機構(gòu)運動學、動力學特點；驗證符號求解的運動軌跡，并利用蒙特卡羅法求解機構(gòu)的工作空間，為該機構(gòu)物理樣機的設(shè)計和控制系統(tǒng)的開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。
　　3.研制了Omni-Wrist并聯(lián)機構(gòu)物理樣機。通過確立Omni-Wrist并

3、聯(lián)機構(gòu)的總體方案及裝置機械結(jié)構(gòu)，對機構(gòu)動、靜平臺以及各支鏈的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，結(jié)合系統(tǒng)的動力和傳動設(shè)計要求，完成裝置各部件、零件的設(shè)計、選型、制造和裝配，研制了機構(gòu)的物理樣機。
　　4.本文開發(fā)了一套基于LabVIEW和PLC的Omni-Wrist機構(gòu)的控制系統(tǒng)。采用LabVIEW作為系統(tǒng)的上位機編程環(huán)境，開發(fā)了系統(tǒng)的控制界面，包含運動控制功能選擇、數(shù)據(jù)的輸入與顯示和視頻監(jiān)控等功能子模塊的開發(fā)。以西門子S7-200系列PLC作為并聯(lián)機