高精度天線副面調(diào)整并聯(lián)機器人運動學(xué)雙重標(biāo)定研究.pdf

1、為了保證大口徑天線的性能達(dá)到設(shè)計要求和天線副面能夠及時進(jìn)行局部調(diào)整并使其擬合的拋物面焦距在空間平滑曲線上運動，解決方案之一就是通過安裝六軸并聯(lián)機器人調(diào)整機構(gòu)（Stewart平臺）來實現(xiàn)天線副面在空間的運動，其關(guān)鍵技術(shù)之一就是天線副面的高精度定位、定姿技術(shù)。
　　本文針對精調(diào)Stewart平臺的結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差和球鉸間隙誤差辨識進(jìn)行了研究，旨在經(jīng)過運動學(xué)雙重標(biāo)定后使天線副面精調(diào)Stewart平臺實現(xiàn)高精度定位、定姿，并為多自由度并聯(lián)機器

2、人的精確建模以及高精度控制提供理論參考，本文所取得的主要研究成果為：
　　歸納了與Stewart平臺位姿相關(guān)的基本知識，包括整體平臺的自由度計算、運動平臺位姿的運動學(xué)正逆解等；推導(dǎo)分析了球鉸間隙誤差對于Stewart平臺運動平臺運行精度的影響，并建立了球鉸間隙簡化模型；基于運動平臺位置正、逆解算法，針對結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差和球鉸間隙誤差對平臺位姿運行精度的影響進(jìn)行了仿真分析，分析主要模擬運動平臺沿設(shè)定的三個坐標(biāo)軸直線運動和在初始位置繞三個

3、坐標(biāo)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，分析結(jié)果表明較小的結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差和球鉸間隙誤差可以對運動平臺運行精度造成較大的影響。
　　根據(jù)運動學(xué)位置逆解算法，構(gòu)建了Stewart平臺矢量鏈法雙重標(biāo)定模型；依據(jù)設(shè)定的結(jié)構(gòu)參數(shù)的理論值和運動平臺運行位姿誤差，基于標(biāo)定模型對平臺結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差和球鉸間隙誤差進(jìn)行了辨識；為了檢驗球鉸間隙誤差對于運動平臺運行精度的影響，區(qū)分考慮球鉸間隙和未考慮球鉸間隙兩種情況，對運動學(xué)標(biāo)定后運動平臺運行位姿誤差進(jìn)行了仿真分析，分析同樣模

4、擬運動平臺沿設(shè)定的三個坐標(biāo)軸直線運動和在初始位置繞三個坐標(biāo)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，結(jié)果表明，考慮球鉸間隙比未考慮球鉸間隙時，運動平臺的運行精度將會提升一個數(shù)量級，由此證明了Stewart平臺矢量鏈法雙重標(biāo)定模型可以有效辨識出Stewart平臺的結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差和球鉸間隙誤差從而使運動精度有數(shù)量級的提高。
　　最后對課題樣機進(jìn)行了誤差標(biāo)定實驗。通過激光跟蹤儀獲取驅(qū)動支腿伸縮量與運動平臺位姿的對應(yīng)數(shù)據(jù)對，利用Stewart平臺矢量鏈法雙重標(biāo)定模型