柔性并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著航天科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類對(duì)機(jī)構(gòu)的精度和穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高，于是人們迫切尋找一種機(jī)構(gòu)在高速，輕質(zhì)運(yùn)動(dòng)的條件下的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析方法。構(gòu)件在高速，輕質(zhì)，重載的條件下運(yùn)動(dòng)，一定會(huì)發(fā)生變形，也就是要將容易變形的構(gòu)件作為柔性構(gòu)件來(lái)分析。并聯(lián)機(jī)器人一直是機(jī)器人領(lǐng)域中的前沿課題之一，并聯(lián)機(jī)器人具有慣性小，累積誤差小，剛度大，運(yùn)動(dòng)精度大，穩(wěn)定，運(yùn)動(dòng)學(xué)反解容易獲得等優(yōu)點(diǎn)。彌補(bǔ)了串聯(lián)機(jī)器人在高速，輕質(zhì)，高精度領(lǐng)域的空白。因此同時(shí)具有柔性機(jī)構(gòu)和

2、并聯(lián)機(jī)構(gòu)兩方面的特點(diǎn)的柔性并聯(lián)機(jī)器人成為機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)非常重要的研究方向。進(jìn)行這方面的研究具有重要的意義。
　　本文在研究前人研究的基礎(chǔ)上，以三自由度空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)為分析對(duì)象，對(duì)3-RRRT并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模。然后進(jìn)行虛擬樣機(jī)仿真，對(duì)機(jī)構(gòu)的受力特性，動(dòng)態(tài)特性做了更加全面的分析。
　　首先對(duì)3-RRRT并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)用D-H坐標(biāo)法在其上關(guān)節(jié)處建立了坐標(biāo)系，得出了機(jī)構(gòu)位置反解，驅(qū)動(dòng)角位移隨時(shí)間的變化，角速度隨時(shí)間

3、的變化，角加速度隨時(shí)間的變化曲線。
　　其次運(yùn)用牛頓歐拉遞推法給出了其遞推的力分析過(guò)程。并且建立了力和力矩的平衡方程。運(yùn)用MATLAB進(jìn)行數(shù)值求解，最終求得其逆動(dòng)力學(xué)解，得出驅(qū)動(dòng)桿件所需的驅(qū)動(dòng)力矩隨時(shí)間的關(guān)系。
　　然后運(yùn)用SOLIDWORKS建立其三維模型，共分為三部分，動(dòng)平臺(tái)，靜平臺(tái)，和三條支鏈（每條支鏈三個(gè)桿）。然后導(dǎo)入到ADAMS中進(jìn)行關(guān)節(jié)約束的建立，對(duì)其進(jìn)行剛體逆運(yùn)動(dòng)學(xué)和正向動(dòng)力學(xué)仿真，得出驅(qū)動(dòng)力矩曲線和桿件受力曲