一种含非对称主动运动支链的新型并联机构运动学研究

发布时间：2023-10-03 20:04

　　本文密切结合小型零件的微型制造装备开发的需要,以并联机构型数综合、机构学、矩阵论、解析几何等理论为工具,研究了一种含非对称主动运动支链的新型并联机构及其运动学设计理论和方法,主要工作成果可概括为以下几个方面: 根据并联机构型数综合和概念设计理论,对现有少自由度并联机构从支链驱动类型和构成方式的角度进行了分类,该工作对于少自由度并联机构创新具有指导意义。在分析SKM400并联机构结构的基础上,提出了一种含非对称主动运动支链的新型并联机构。该机构是SKM400的一种变异形式,具有结构简单,且可节省一条主动运动支链的特点。 针对运动学分析与设计的需要,提出一类含非对称主动运动支链的并联机构的位置逆解分析方法;并利用解析法建立了位置正解模型。 用矢量法建立了SKM400并联机构和上述非对称并联机构的速度模型。在此基础上,以雅克比条件数为指标,对本文提出的并联机构进行了运动学性能评价,同时证明在工作空间和尺度参数等同条件下,该机构具有与SKM400相似的运动学性能。 本文研究成果对于并联机构的构型创新、完善和掌握并联机构的运动学设计理论、方法及关键技术具有一定指导意义。

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
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英文摘要
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
        1.1.1 微型制造装备
        1.1.2 并联机构研究现状
    1.2 典型三自由度并联机构构型分析
        1.2.1 三自由度Delta机构
        1.2.2 两自由度的Diamond机构
        1.2.3 Tricept混联机械手
        1.2.4 德国Heckert公司生产的SKM400 三平动自由度并联机床
        1.2.5 东北大学3TPT型三自由度并联机床
    1.3 本文主要研究内容
第二章 型数综合及机构的概念设计
    2.1 引言
    2.2 概念设计、型数综合
    2.3 少自由度并联机构支链形式及其构成方式的分类
        2.3.1 支链形式及构成方式
        2.3.2 机构创新
    2.4 含非对称支链的并联机构结构描述
    2.5 机构自由度
        2.5.1 并联机构的自由度
        2.5.2 非对称并联机构的自由度
    2.6 小结
第三章 机构运动学逆解、正解
    3.1 引言
    3.2 机构位置逆解
        3.2.1 坐标系的建立
        3.2.2 平面机构支链的位置逆解
        3.2.3 伸缩杆支链的位置逆解
    3.3 机构位置正解
    3.4 小结
第四章 机构运动学性能分析
    4.1 引言
    4.2 非对称并联机构雅克比矩阵
        4.2.1 平面机构支链
        4.2.2 伸缩杆支链
    4.3 德国SKM400 并联机构位置逆解及其雅克比矩阵
        4.3.1 机构描述及坐标系建立
        4.3.2 位置逆解
        4.3.3 雅克比矩阵
    4.4 非对称机构运动学性能分析
        4.4.1 并联机构运动学性能评价指标
        4.4.2 算例分析
    4.5 小结
第五章 全文结论
    5.1 全文结论
    5.2 后期展望
参考文献
论文作者在攻读硕士学位期间完成的学术论文
致谢



本文编号：3850552