基于2RPU-SPR機構五自由度混聯(lián)機器人性能與仿真分析.pdf

1、本文在2RPU/SPR并聯(lián)機構的基礎上串接具有一個自由度的搖擺頭和一個自由度的移動工作臺形成五自由度混聯(lián)機器人，主要針對該并聯(lián)機構及混聯(lián)機器人進行機構學分析、性能分析、結構設計與仿真分析，主要工作內(nèi)容如下：
　　對2RPU/SPR并聯(lián)機構及其混聯(lián)機器人進行機構描述，闡述連接各部件的運動副種類及運動特點；運用修正的Kutzbach-Grüble公式及螺旋理論方法計算2RPU/SPR并聯(lián)機構的自由度；依據(jù)齊次變換矩陣對2RPU/SPR

2、并聯(lián)機構及串接搖擺頭分別進行運動學正反解分析并在此基礎上對2RPU/SPR+R+P五自由度混聯(lián)機器人進行運動學正反解分析；對該并聯(lián)機構及混聯(lián)機器人的位置正反解求導得到其速度表達式，并求得速度雅各比矩陣。對2RPU/SPR并聯(lián)機構進行靜力學分析，建立該并聯(lián)機構及其混聯(lián)機器人的靜力學模型，在只受重力條件下求解其約束力與驅動力大小同時求得力雅各比矩陣。
　　對2RPU/SPR并聯(lián)機構進行工作空間分析，闡述影響并聯(lián)機構工作空間的因素，對該

3、并聯(lián)機構各運動副的最大轉角分析計算，運用極限邊界搜索法搜索該并聯(lián)機構及混聯(lián)機器人的工作空間，對比該并聯(lián)機構在不同結構參數(shù)下的工作空間；對2RPU/SPR并聯(lián)機構進行奇異性分析，分析該并聯(lián)機構何時發(fā)生奇異、發(fā)生何種奇異。
　　對2RPU/SPR+R+P五自由度混聯(lián)機器人進行詳細的結構優(yōu)化設計，對關鍵零部件和整體給出結構布局圖及強度剛度分析效果圖；對2RPU/SPR并聯(lián)機構進行動力學分析得出速度、加速度表達式，并分析各支鏈的驅動力大小