重載冗余驅(qū)動三自由度并聯(lián)運動模擬臺研究.pdf

1、航行在海面上的艦船，會受到海洋環(huán)境的擾動而產(chǎn)生各種不確定的運動，這給艦載直升機的起降安全帶來了嚴重的威脅。運動模擬臺可以在實驗室或陸地環(huán)境下再現(xiàn)艦船在海面上的多維搖蕩運動，為艦載直升機的起降提供一個較為安全的訓練環(huán)境，具有重大戰(zhàn)略意義。針對現(xiàn)有全電驅(qū)并聯(lián)機構(gòu)難于實現(xiàn)大型、重載的要求，本文開展了重載冗余驅(qū)動并聯(lián)機構(gòu)的研究，主要內(nèi)容如下：
　　首先，根據(jù)艦船運動參數(shù)，制定了模擬臺機構(gòu)的設(shè)計指標。對于現(xiàn)有并聯(lián)機構(gòu)難于大型化和承受重載，提

2、出了一種帶有關(guān)節(jié)靜載平衡裝置的冗余驅(qū)動三自由度并聯(lián)機構(gòu)。對其構(gòu)型和位置進行了分析，并通過機構(gòu)的約束條件搜索出了機構(gòu)的可達工作空間。
　　其次，基于影響系數(shù)法建立了機構(gòu)的運動學模型，得到機構(gòu)廣義速度、加速度與主動輸入之間的映射關(guān)系。通過評估機構(gòu)的運動雅克比來判別機構(gòu)的奇異位形，給出了機構(gòu)的奇異空間?；谔摴υ斫⒘?-(2-PR)S簡化機構(gòu)的柔度模型，并得到了其方向剛度模型。
　　再次，介紹了基于旋量表示的單剛體動力學牛頓-

3、歐拉公式，得到機構(gòu)關(guān)節(jié)空間的動力學Hessian矩陣。基于動力學Hessian矩陣，對3-(2-PR)S簡化機構(gòu)3-PRS進行了動力學分析；通過達朗貝爾原理，建立了3-(2-PR)S機構(gòu)的動力學模型，并分別給出了數(shù)值分析。研究了(2-PU)S和(2-PS)S兩種不同結(jié)構(gòu)的運動分支，為實際工程應用提供了理論依據(jù)。建立了包含關(guān)節(jié)靜載平衡裝置的分支動力學模型，以分支驅(qū)動力為優(yōu)化目標，優(yōu)化設(shè)計了配重質(zhì)量。
　　最后，基于 Solidwor