并聯(lián)構(gòu)型汽車(chē)噴涂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)可靠性研究.pdf

1、本文針對(duì)汽車(chē)工業(yè)中對(duì)車(chē)身和零部件進(jìn)行涂裝作業(yè)的需求，提出了一種并聯(lián)構(gòu)型噴涂機(jī)構(gòu)。根據(jù)汽車(chē)噴涂作業(yè)工作特點(diǎn)與功能需求，完成了對(duì)噴涂機(jī)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計(jì)，建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，并通過(guò)多目標(biāo)優(yōu)化確定了機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了精度分析、誤差補(bǔ)償研究以及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性分析。最后，對(duì)其進(jìn)行了虛擬樣機(jī)試驗(yàn)。具體研究?jī)?nèi)容主要有如下幾方面:
　　一、并聯(lián)構(gòu)型噴涂機(jī)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計(jì)。根據(jù)噴涂作業(yè)對(duì)噴涂機(jī)構(gòu)的要求，進(jìn)行并聯(lián)構(gòu)型噴涂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

2、在該機(jī)構(gòu)中，其并聯(lián)機(jī)構(gòu)為其主要部分影響噴涂精度與效果，對(duì)此應(yīng)用構(gòu)型演變法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后對(duì)整機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)其工作原理與工作過(guò)程做簡(jiǎn)要的介紹。
　　二、并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及相關(guān)性能指標(biāo)的建立。應(yīng)用坐標(biāo)變換法建立3-UPS-PU并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的數(shù)學(xué)模型并推導(dǎo)機(jī)構(gòu)的速度雅克比矩陣。在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)位置逆解的基礎(chǔ)上給出了求解機(jī)構(gòu)的工作空間的方法與步驟，并建立了機(jī)構(gòu)速度性能、奇異性和可操作度的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
　　三、多目標(biāo)優(yōu)化及運(yùn)動(dòng)學(xué)性能分析。

3、以3-UPS-PU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計(jì)變量，以速度性能和可操作度性能為目標(biāo)，應(yīng)用多目標(biāo)遺傳算法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。從而得到機(jī)構(gòu)合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能進(jìn)行了分析。
　　四、并聯(lián)機(jī)構(gòu)精度分析與誤差補(bǔ)償研究。根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)位置逆解，建立位姿誤差輸出正解模型。并以求解的位姿輸出誤差正解模型為基礎(chǔ)分別分析機(jī)構(gòu)的位姿參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其輸出誤差的影響。最后對(duì)機(jī)構(gòu)位姿輸出誤差的補(bǔ)償進(jìn)行了研究，并確定補(bǔ)償方案。