基于GF集的四自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)可視化型綜合.pdf

1、混聯(lián)機(jī)構(gòu)作為現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)的一個(gè)重要分支在航空航天、醫(yī)療康復(fù)、工業(yè)機(jī)器人等工程實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用?；炻?lián)機(jī)構(gòu)的型綜合是產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，已初步形成了多種型綜合理論和方法體系。在型綜合的過程中，機(jī)構(gòu)構(gòu)造條件的查詢比較復(fù)雜，可視化程度不足。且四自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)已經(jīng)有所應(yīng)用，但其構(gòu)型還不夠豐富。因此，本文基于GF集理論，對(duì)四自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行可視化型綜合。
　　首先，分析了GF集的基本理論及數(shù)據(jù)庫可視化方法。對(duì)各種型綜合理論進(jìn)行比較，最終

2、選擇GF集理論進(jìn)行型綜合。歸納GF集的表達(dá)式和分類，說明純轉(zhuǎn)動(dòng)、純移動(dòng)以及同時(shí)包括轉(zhuǎn)動(dòng)特征和移動(dòng)特征的GF集的求交、求和運(yùn)算法則。對(duì)各種數(shù)據(jù)庫軟件工具進(jìn)行分析，選擇Access2010作為四自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)型綜合可視化的軟件工具。
　　其次，闡述了構(gòu)成四自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)的重要組件并聯(lián)單元的型綜合步驟，在原始支鏈的基礎(chǔ)上總結(jié)出了每種構(gòu)型以及其對(duì)應(yīng)的幾何條件?；贕F集理論，用數(shù)據(jù)庫字符串的形式將構(gòu)型及其幾何條件表達(dá)出來，生成可視化界面。

3、運(yùn)用轉(zhuǎn)動(dòng)軸線遷移定理、運(yùn)動(dòng)副替代以及結(jié)構(gòu)變換等方法對(duì)并聯(lián)單元的支鏈進(jìn)行構(gòu)型變換，從而生成不同種類的支鏈，為并聯(lián)單元的多樣化提供了方法，還為混聯(lián)機(jī)構(gòu)的型綜合及可視化奠定了基礎(chǔ)。
　　然后，提出了四自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)型綜合的步驟。通過求和運(yùn)算法則，由混聯(lián)機(jī)構(gòu)的末端GF集表達(dá)式分別求出2T2R、1T3R、3T1R類混聯(lián)機(jī)構(gòu)中所具有的并聯(lián)單元及串聯(lián)單元的GF集表達(dá)式，并以運(yùn)動(dòng)特征的形式表示，建立可視化界面。再以并聯(lián)單元的型綜合方法、支鏈構(gòu)型變