混合驱动可控七杆机构的研究

发布时间：2023-03-29 02:12

　　混合驱动机构以恒速电机和伺服电机为驱动器,两种类型的输入运动通过一个多自由度机构合成实现预期的输出运动,其中恒速电机为系统提供主要动力,伺服电机主要起调节控制作用。这种机构弥补了传统机械系统缺乏柔性,全伺服驱动机械系统虽具有柔性,但可能会因为承载能力的提高而增加成本的问题。它是可控机构的一种类型,是目前机构学研究的前沿领域。 本文通过研究混合驱动可控机构工作原理和类四杆五杆机构特性,提出了二自由度混合驱动可控七杆机构的思想,构造了一种新型的混合驱动运动合成机构,本文围绕此机构对混合驱动可控机构的结构学、运动学、动力学问题进行了深入研究: 首先,从机构的装配条件出发,在研究了混合驱动五杆机构曲柄存在条件的基础上,采用工作空间分析法对混合驱动可控七杆机构的可动性问题进行深入研究,得到了可控七杆机构三曲柄存在的充分必要条件和运动学反解存在条件。在此基础上,进一步对机构的工作空间问题进行了研究。 其次,分别使用杆组转型法和矢量法对七杆机构进行正运动学分析和逆运动学分析。建立了机构正运动学分析的数学模型,并利用Matlab和COSMOSMotion进行了混合驱动可控七杆机构的运动学和动力学仿真。...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 混合驱动可控机构的研究背景
    1.2 混合驱动可控机构的国内外研究现状
        1.2.1 国外对混合驱动可控机构的研究
        1.2.2 国内对混合驱动可控机构的研究
    1.3 本课题研究的内容概述
    1.4 本课题研究的目的和意义
2 混合驱动可控七杆机构数学模型的建立
    2.1 混合驱动可控机构结构类型研究
        2.1.1 机构的运动补偿原理
        2.1.2 混合驱动可控七杆机构的结构构型
    2.2 混合驱动可控七杆机构的奇异性
        2.2.1 机构的奇异性原理
        2.2.2 混合驱动可控七杆机构的奇异性条件
        2.2.3 混合驱动可控七杆机构不出现奇异位形的条件
    2.3 混合驱动可控七杆机构的可动性
    2.4 混合驱动七杆机构的确定
    2.5 本章小结
3 混合驱动可控七杆机构的三维建模与可动性仿真
    3.1 三维建模与仿真软件简介
        3.1.1 Solidworks 软件简介
        3.1.2 三维建模技术及介绍
        3.1.3 COSMOSMotion 概述
    3.3 混合驱动可控七杆机构的三维建模
    3.4 混合驱动可控七杆机构的可动性仿真
        3.4.1 运动约束
        3.4.2 运动驱动
        3.4.3 仿真与结果的输出
    3.5 本章小结
4 混合驱动可控七杆机构的运动学研究
    4.1 概述
    4.2 正运动学分析
        4.2.1 位置分析
        4.2.2 速度分析
        4.2.3 加速度分析
    4.3 逆运动学分析
        4.3.1 位置分析
        4.3.2 速度分析
        4.3.3 加速度分析
    4.4 本章小结
5 混合驱动可控七杆机构的运动学与动力学仿真
    5.1 数学计算软件Matlab 简介
    5.2 运动学算例
        5.2.1 利用Matlab 的计算结果
        5.2.2 利用COSMOSMotion 的仿真结果
    5.3 运动学仿真
    5.4 动力学仿真
    5.5 本章小结
6 参数变化对混合驱动可控七杆机构输出规律的影响
    6.1 相位差变化对七杆机构的影响
    6.2 传动比变化对七杆机构的影响
    6.3 杆长变化对七杆机构的影响
        6.3.1 曲柄1（杆1）杆长变化对七杆机构的影响
        6.3.2 曲柄2（杆4）杆长变化对七杆机构的影响
        6.3.3 连杆1（杆2）杆长变化对七杆机构的影响
        6.3.4 连杆2（杆6）杆长变化对七杆机构的影响
    6.4 本章小结
7 结论与展望
附录
参考文献
发表的论文及所取得的成果
致谢



本文编号：3773777