四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)符號組及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜合方法研究.pdf

1、在現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)研究領(lǐng)域，憑借剛度高、精度好、誤差不累積等優(yōu)點(diǎn)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)受到學(xué)者們的極大關(guān)注。近年來，隨著并聯(lián)機(jī)構(gòu)在工業(yè)界的廣泛應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)當(dāng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)含多個(gè)基本連桿時(shí)，通過混合分支，可以增加其總的剛度。此外，通過輔助的運(yùn)動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)，還能增大機(jī)構(gòu)的負(fù)載能力。但是，目前實(shí)際應(yīng)用的并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)型相對匱乏，因此，研究并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計(jì)具有十分重要的理論及應(yīng)用價(jià)值。
　　機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜合是進(jìn)行并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì)的一個(gè)重要階段，也是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)需要解決的

2、關(guān)鍵問題。本文通過關(guān)聯(lián)桿組、符號組、數(shù)組、拓?fù)渑邎D和拓?fù)鋱D，研究了并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜合方法，并利用該方法對四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型綜合進(jìn)行了研究，具體包括以下幾個(gè)內(nèi)容：
　　(1)研究了并聯(lián)及閉環(huán)機(jī)構(gòu)關(guān)聯(lián)桿組理論，即從含冗余約束閉環(huán)機(jī)構(gòu)關(guān)聯(lián)桿組的基本連桿、冗余約束和自由度三者內(nèi)在關(guān)系出發(fā)，基于修正的G-K自由度公式，推導(dǎo)出計(jì)算關(guān)聯(lián)桿組中基本連桿的公式。
　　(2)提出了一種描述并聯(lián)及閉環(huán)機(jī)構(gòu)拓?fù)渑邎D特征的方法。從揭示拓?fù)?/p>

3、胚圖基本組成規(guī)律(即所含有的基本連桿的類型與數(shù)目以及各桿件之間的相互連接關(guān)系)出發(fā)，定義了特征字符串和連接方式子串的概念，并制定了相關(guān)規(guī)則，這些規(guī)則是進(jìn)行算法設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
　　(3)在對關(guān)聯(lián)桿組理論及拓?fù)渑邎D特征描述方法研究的基礎(chǔ)上，深入分析了拓?fù)渑邎D綜合中圖的同構(gòu)識別問題，并提出了解決方案。首先，在進(jìn)行拓?fù)渑邎D綜合前，清除同組關(guān)聯(lián)桿組中同構(gòu)的基本連桿排列方式；然后，在確?；具B桿排列方式不同構(gòu)的前提下，生成特征字符串和連接方式子

4、串，根據(jù)制定的規(guī)則，刪除描述相同及同構(gòu)拓?fù)渑邎D的字符串?dāng)?shù)組，從而能刪除大部分相同及同構(gòu)的拓?fù)渑邎D；最后，在繪制拓?fù)渑邎D時(shí)，根據(jù)圖論理論，識別同構(gòu)的拓?fù)鋱D型。
　　(4)基于提出的拓?fù)渑邎D特征描述方法，進(jìn)行算法設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了并聯(lián)及閉環(huán)機(jī)構(gòu)拓?fù)渑邎D自動(dòng)綜合系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)機(jī)構(gòu)關(guān)聯(lián)桿組的自動(dòng)推導(dǎo)與顯示、同構(gòu)基本連桿排列方式的自動(dòng)識別與刪除、特征字符串和連接方式子串的自動(dòng)生成與顯示、同構(gòu)特征字符串和連接方式子串的自動(dòng)識別與刪除以及拓?fù)渑邎D的