6DOF運動平臺開發(fā)與研究.pdf

1、Stewart平臺最初是用于模擬飛行器的裝置，九十年代，Stewart平臺結(jié)構(gòu)被用于機床設(shè)計，一些并聯(lián)機床的樣機相繼在美、日、俄、中等國問世。盡管并聯(lián)機床被認(rèn)為具有結(jié)構(gòu)簡單，適合曲面加工等優(yōu)點，但也具有工作空間有限且受刀具姿態(tài)影響大等缺點，更何況國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界對并聯(lián)機床的加工精度能否達(dá)到傳統(tǒng)機床的水平還沒有定論。這些因素將制約并聯(lián)機床在我國的研究和發(fā)展。通過本課題的研究將為并聯(lián)機床運動平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計和精度設(shè)計提供理論依據(jù)，從而進(jìn)一

2、步提高了并聯(lián)機床的加工精度。 首先，利用Stewart運動平臺的MSP模型，介紹了平臺的位置反解和雅各比矩陣常規(guī)算法，本文利用ADAMS對并聯(lián)平臺進(jìn)行了分析，得出了ADAMS求解動平臺和各連桿的速度，加速度，角速度，角加速度的方法，提出并聯(lián)平臺正反解求解的新思路。仿真的結(jié)果一方面大大簡化了求解問題，另一方面也驗證平臺設(shè)計的合理性。 其次，并聯(lián)桿系平臺的結(jié)構(gòu)干涉和工作性能是由平臺的自身結(jié)構(gòu)所決定的，本文分析了影響平臺的工作

3、空間、剛度的因素，建立了并聯(lián)平臺支承腿之間及虎克鉸結(jié)構(gòu)干涉的數(shù)學(xué)模型，利用該數(shù)學(xué)模型可以判斷是否發(fā)生了結(jié)構(gòu)干涉，并對Stewart平臺端點剛度矩陣及工作空間進(jìn)行分析，為并聯(lián)機床的進(jìn)一步研究提供參考。 第三，為提高機床精度，本文考慮了鉸鏈間隙的影響，并建立了Stewart平臺的幾何誤差模型，在此基礎(chǔ)上，用蒙特卡羅方法較全面地分析了包括鉸鏈間隙在內(nèi)的各類幾何誤差源對輸出誤差的影響，同樣利用蒙特卡羅方法，對Stewart型并聯(lián)平臺進(jìn)行