交叉型平面二自由度并聯(lián)機械手關(guān)鍵技術(shù)及樣機建造.pdf

1、二自由度并聯(lián)機器人廣泛應(yīng)用于高速、高精度的場合,對機器人構(gòu)件性能和控制系統(tǒng)性能的要求也越來越高。提高二自由度并聯(lián)機器人速度和精度要求使用輕型、高強度以及低慣量的構(gòu)件,但與此同時會增加成本和設(shè)計、控制的難度。如何有效改善并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計,以實現(xiàn)高速、高精度的操作,是此類機器人樣機開發(fā)亟需解決的問題。
　　 本文提出了一種新型交叉型平面二自由度并聯(lián)機構(gòu),與現(xiàn)有二自由度并聯(lián)機構(gòu)相比,具有工作空間與機構(gòu)尺寸比較大、結(jié)構(gòu)簡單、性能良好,

2、制造成本低,易于控制等優(yōu)點,本文主要工作和研究成果如下:
　　 (1)建立了交叉型平面二自由度并聯(lián)機構(gòu)運動學模型,推導出雅可比矩陣,分析了奇異性;在定義了導軌長度、動平臺長度以及工作空間與機架尺寸比等性能指標基礎(chǔ)上,分析了這些指標與交叉構(gòu)型和非交叉構(gòu)型并聯(lián)機構(gòu)的關(guān)系,并得到了相應(yīng)的性能圖譜;基于空間模型理論得到了優(yōu)質(zhì)尺度域,并選擇一種運動性能較好的并聯(lián)機構(gòu)。
　　 (2)運用拉格朗日法,建立了交叉型平面二自由度并聯(lián)的逆動

3、力學模型,并分析了動力學性能;利用S型速度曲線,優(yōu)化了滑塊的運動軌跡,該軌跡能使動平臺運動平穩(wěn)、沖擊、振動小;預估計出作用滑塊上的最大外力和等效質(zhì)量,并選擇了合適的伺服電機。
　　 (3)分析了不同位型下的振型特性,得到了前兩階振型為移動,第三階振型為扭動的結(jié)論,該結(jié)論為并聯(lián)機械手的樣機設(shè)計提供理論參考
　　 (4)為實現(xiàn)運動學分析的可視化,應(yīng)用并聯(lián)機器人運動學分析理論,設(shè)計一款基于Labview+SolidWorks的