3-RRS并聯(lián)機(jī)器人的分析與設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭對主戰(zhàn)坦克在性能上的要求大大增加,而完善的火控系統(tǒng)可以使得坦克具有更高的命中精度和戰(zhàn)場反應(yīng)能力,這使得坦克炮塔及其火控系統(tǒng)實驗臺的研制成為了必要。同時,隨著現(xiàn)實模擬技術(shù)的發(fā)展,駕駛模擬器作為一種教學(xué)用設(shè)備,正逐步應(yīng)用到汽車駕駛模擬、飛機(jī)駕駛模擬、船舶駕駛模擬等情況。這就需要我們對運動仿真平臺進(jìn)行深入的研究。
　　本文針對一種用作運動模擬的折頁式3-RRS結(jié)構(gòu)并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行了初步分析。主要針對三自由度并聯(lián)機(jī)器人的運動學(xué)、動力

2、學(xué)、液壓驅(qū)動系統(tǒng)等方面進(jìn)行了分析,意在為后續(xù)研究打好基礎(chǔ)。本研究對于折頁式3-RRS并聯(lián)機(jī)器人的工程應(yīng)用實踐有著重要的指導(dǎo)意義。
　　本文首先對折頁式3-RRS并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,運用空間姿態(tài)的歐拉角表示方法對其動平臺的位姿描述進(jìn)行了定義,之后根據(jù)運動學(xué)分析的解析解法解出了三自由度并聯(lián)機(jī)器人的位置反解模型,后對其運動學(xué)反解的解析表達(dá)式求導(dǎo),簡化后得出了三自由度并聯(lián)機(jī)器人的速度雅克比矩陣。接下來,文章從實際應(yīng)用角度出發(fā),將三

3、自由度并聯(lián)機(jī)器人簡化成了一個單剛體系統(tǒng),建立了它的單剛體動力學(xué)模型。之后,本文根據(jù)液壓動力機(jī)構(gòu)的三個基本方程,建立了三自由度并聯(lián)機(jī)器人的液壓驅(qū)動系統(tǒng)模型。
　　為了驗證本文理論分析的可行性以及進(jìn)一步研究三自由度并聯(lián)機(jī)器人,本文建立三自由度并聯(lián)機(jī)器人的ADAMS模型,并運用ADAMS與Matlab的接口文件,在Matlab/Simulink環(huán)境下構(gòu)建實驗平臺進(jìn)行聯(lián)合仿真。之后,對機(jī)器人的位置反解模型以及其動力學(xué)模型分別進(jìn)行了驗證,通

4、過實驗證明了它們應(yīng)用的可行性;其次對3-RRS并聯(lián)機(jī)器人的運動進(jìn)行仿真分析,在更進(jìn)一步了解了三自由度并聯(lián)機(jī)器人的運動規(guī)律后,發(fā)現(xiàn)了機(jī)器人在做側(cè)傾和俯仰運動時沿X方向的運動耦合。從而為三自由度并聯(lián)機(jī)器人的設(shè)計提供了依據(jù)。在其的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,發(fā)現(xiàn)了本文所研究的折頁式三自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)特有的奇異位形,給出避免引發(fā)其構(gòu)型奇異的結(jié)構(gòu)設(shè)計意見,并對本文所設(shè)計的三自由度并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行了奇異性檢驗。最后,運用負(fù)載匹配原則對三自由度并聯(lián)機(jī)器人的液壓動力