一種三平動高速并聯(lián)機械手設(shè)計方法研究.pdf

1、本文針對輕工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)急需高速抓取機械手的需求，密切結(jié)合國家“863”計劃專題課題，以開發(fā)高速并聯(lián)機械手為目標，系統(tǒng)研究了一種三平動自由度并聯(lián)機構(gòu)的設(shè)計問題，包括尺度綜合、伺服電機參數(shù)選配及靜動特性分析，預(yù)將相應(yīng)理論研究成果用于指導(dǎo)建造出一臺具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的瓶裝飲料高速自動包裝成套裝備。論文取得以下成果：
　　 □針對高速包裝并聯(lián)機械手的需求，提出一種具有三平動自由度的類Delta并聯(lián)機械手。該機械手采用一種新型的

2、可預(yù)緊虎克鉸鏈，不僅可有效地擴大轉(zhuǎn)角范圍，且有助于減小鉸鏈間隙。
　　 □針對滿足并聯(lián)機械手所需的高速、高精度、高承載性等要求，在所建立簡化體動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，提出一種基于支鏈動力學(xué)性能的評價指標，該評價指標可完整的揭示出機構(gòu)產(chǎn)生奇異位形的條件。通過施加工程約束、速度約束和精度約束等條件，將動力尺度綜合問題轉(zhuǎn)化為求解一類有約束的非線性規(guī)劃問題。通過仿真結(jié)果表明，在工作空間等同條件下，所綜合出的機構(gòu)運動學(xué)和剛體動力學(xué)性能均優(yōu)于現(xiàn)

3、有的Delta機器人。
　　 □鑒于簡化動力學(xué)模型在高速情況下會產(chǎn)生較大峰值誤差，利用虛功原理建立該并聯(lián)機構(gòu)的精確剛體動力學(xué)模型。在給定末端執(zhí)行器運動規(guī)律條件下，提出一種通過實現(xiàn)分段虛擬運動的伺服電機參數(shù)預(yù)估方法。該方法可有效預(yù)估出為產(chǎn)生末端參考點單位加速度所需的主動關(guān)節(jié)驅(qū)動力上界，并利用典型軌跡仿真驗證了該方法的有效性。
　　 □在建立該機械手三維CAD模型的基礎(chǔ)上，利用商用軟件建立了該機械手的整機有限元模型。利用該模