少自由度過約束并聯(lián)機構(gòu)研究.pdf

1、本文設(shè)計一種兩轉(zhuǎn)一移(2R1T)三自由度并聯(lián)機構(gòu)2-RPU/SPR，基于螺旋理論對其兩條轉(zhuǎn)動軸線的性質(zhì)進(jìn)行詳盡的分析，分析結(jié)果表明該機構(gòu)具有兩條連續(xù)轉(zhuǎn)動軸線。采用旋轉(zhuǎn)變換公式，由動平臺繞兩條連續(xù)轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動的角度得到動平臺的位姿，然后根據(jù)機構(gòu)的桿長約束條件，求解得到分支桿桿長與機構(gòu)動平臺位姿之間的關(guān)系表達(dá)式，并采用Adams仿真軟件對其進(jìn)行運動學(xué)仿真。同時，分析類似的三個兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)，而并聯(lián)機構(gòu)2-RPU/SPR優(yōu)越于其他三個

2、機構(gòu)，該機構(gòu)具有運動學(xué)分析簡單的特點，對以后的參數(shù)標(biāo)定也非常方便，故具有很好的應(yīng)用前景。
　　運用位置反解的逆思想求解位置正解，則可以求出位置正解解析式，并采用Adams仿真軟件對其進(jìn)行仿真驗證。基于典型6-SPS機構(gòu)和本論文提出的機構(gòu)，運用Matlab軟件數(shù)值求解出多組實數(shù)解，再采用Adams驗證正解多解原因，不同樣條曲線驅(qū)動使桿長達(dá)到一致，造成動平臺位姿不同，得出機構(gòu)位置正解多解的原因。機構(gòu)位置分析對機構(gòu)的運動學(xué)標(biāo)定和軌跡規(guī)劃

3、有著重要的意義。
　　采用螺旋理論法對這四種機構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)數(shù)學(xué)建模，求解驅(qū)動力與等效約束力;采用虛功原理理論法對這四種機構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)數(shù)學(xué)建模，求解驅(qū)動力與約束力/矩。改機構(gòu)的動力學(xué)和靜力學(xué)具有簡單的數(shù)學(xué)模型，在四個機構(gòu)的動平臺上施加一個六維外力，編程后求得等效約束力和驅(qū)動力，深層次分析機構(gòu)的突出性，在動平臺上施加一個隨著時間變化的六維外力，求得等效約束力和驅(qū)動力，分析機構(gòu)2-RPU/SPR的運動副等效約束力和驅(qū)動力變化波動性。在軟