六自由度Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)是近年來機(jī)器人領(lǐng)域的又一熱點(diǎn)研究方向，由于其結(jié)構(gòu)形式的特殊性，并聯(lián)機(jī)器人彌補(bǔ)了串連機(jī)器人剛度低、負(fù)載能力差、關(guān)節(jié)累積誤差大等缺點(diǎn)，為機(jī)器人領(lǐng)域做了很好的補(bǔ)充。并聯(lián)機(jī)構(gòu)在近20年發(fā)展迅猛，已經(jīng)成功的運(yùn)用于運(yùn)動模擬器、并聯(lián)機(jī)床、工業(yè)生產(chǎn)線、高精度醫(yī)療設(shè)備等相關(guān)的領(lǐng)域中。
　　雖然Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)有許多優(yōu)點(diǎn)，但它由六個(gè)支腿同時(shí)驅(qū)動運(yùn)動平臺的運(yùn)動，支腿之間的耦合運(yùn)動特性非常明顯，這就給并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)正解帶來了

2、非常大的困難，因此也就引起了容易產(chǎn)生奇異位形、靈活性差等一系列的缺點(diǎn)，在并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中如何避免這些缺點(diǎn)使機(jī)構(gòu)的性能達(dá)到最佳就成為一個(gè)艱巨的任務(wù)。
　　本文從反解運(yùn)算著手展開對Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)理論的研究，推導(dǎo)了運(yùn)動學(xué)方程，運(yùn)用Newton-Euler法和Kane法建立了單剛體、多剛體動力學(xué)模型，并以實(shí)際的算例研究了支腿對整個(gè)質(zhì)量矩陣的影響，之后提出了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的性能優(yōu)化指標(biāo)，為優(yōu)化的展開做好了理論鋪墊。為了驗(yàn)證所推導(dǎo)方程的

3、正確性，利用ADAMS軟件建立了參數(shù)化的模型，然后進(jìn)行單自由度方向上的運(yùn)動仿真，將所得的仿真曲線與理論推導(dǎo)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，來研究理論建模的正確性。
　　在優(yōu)化之前，對并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)與機(jī)構(gòu)性能之間的影響關(guān)系進(jìn)行了研究，得出機(jī)構(gòu)在不同方向運(yùn)動時(shí)的特點(diǎn)，然后根據(jù)優(yōu)化操作的步驟選取優(yōu)化參數(shù)、確定目標(biāo)函數(shù)及其約束條件、選取優(yōu)化算法，最后得到了優(yōu)化結(jié)果，并對優(yōu)化結(jié)果展開分析。
　　最后為了提高設(shè)計(jì)效率，將并聯(lián)機(jī)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的運(yùn)