一種商聯(lián)機構的分析與設計.pdf

1、隨著工業(yè)制造水平的高速發(fā)展，對工業(yè)裝備性能指標的要求也日益提升。從機構學的角度看，單一的多自由度機構已難以滿足日益提升的高性能運動學以及動力學要求。因此，由兩個模塊所構成的商聯(lián)機構孕育而生，它結合了串聯(lián)機構與并聯(lián)機構的優(yōu)點，通過兩個低自由度模塊聯(lián)合運動而實現(xiàn)整體的高自由度運動。其低自由度模塊不僅可以縮短機構運動鏈的長度從而提高剛度，而且還可以降低設計的復雜度和成本，同時提高系統(tǒng)的可靠度。在目前的研究中，商聯(lián)機構已有完善的系統(tǒng)化的機構型綜

2、合方法，其子模塊可以由串聯(lián)機構和并聯(lián)機構構成，甚至還能由混聯(lián)機構構成，這使得商聯(lián)機構具有非常豐富的實現(xiàn)形式。定位誤差作為機構重要的性能指標，本文在分析了商聯(lián)機構定位誤差的來源后，發(fā)現(xiàn)關節(jié)間隙與加工和裝配誤差等所造成的定位誤差不同，它是隨機的、不確定的，且無法通過標定等方法對其完全補償。因此，本文主要針對由關節(jié)間隙所造成的商聯(lián)機構的定位誤差進行了全面的研究。
　　本文在位形誤差和位姿誤差的基礎上，建立了受關節(jié)間隙影響的旋轉副、直線副

3、以及球面副各自的位姿誤差模型。接著，基于并聯(lián)機構的內部誤差與運動類型誤差的分類方法，建立了商聯(lián)機構總體的內部誤差和運動類型誤差與各個模塊的位姿誤差之間的關系。然后，本文以一個五桿機構模塊與直線副模塊構成的具有平面運動類型PL(z)的商聯(lián)機構，在分析了五桿機構的正反向運動學、奇異性以及可達工作空間后，按照前述方法建立了其總體的位姿誤差模型，并通過 Matlab中的CVX工具箱求得了其在工作空間內任意一點的最大位姿誤差。在此基礎上，本文最后