一種三平動高速并聯(lián)機械手設計方法研究.pdf

1、本文針對輕工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)急需高速抓取機械手的需求，密切結合國家“863”計劃專題課題，以開發(fā)高速并聯(lián)機械手為目標，系統(tǒng)研究了一種三平動自由度并聯(lián)機構的設計問題，包括尺度綜合、伺服電機參數選配及靜動特性分析，預將相應理論研究成果用于指導建造出一臺具有我國自主知識產權的瓶裝飲料高速自動包裝成套裝備。論文取得以下成果：
　　 □針對高速包裝并聯(lián)機械手的需求，提出一種具有三平動自由度的類Delta并聯(lián)機械手。該機械手采用一種新型的

2、可預緊虎克鉸鏈，不僅可有效地擴大轉角范圍，且有助于減小鉸鏈間隙。
　　 □針對滿足并聯(lián)機械手所需的高速、高精度、高承載性等要求，在所建立簡化體動力學模型的基礎上，提出一種基于支鏈動力學性能的評價指標，該評價指標可完整的揭示出機構產生奇異位形的條件。通過施加工程約束、速度約束和精度約束等條件，將動力尺度綜合問題轉化為求解一類有約束的非線性規(guī)劃問題。通過仿真結果表明，在工作空間等同條件下，所綜合出的機構運動學和剛體動力學性能均優(yōu)于現

3、有的Delta機器人。
　　 □鑒于簡化動力學模型在高速情況下會產生較大峰值誤差，利用虛功原理建立該并聯(lián)機構的精確剛體動力學模型。在給定末端執(zhí)行器運動規(guī)律條件下，提出一種通過實現分段虛擬運動的伺服電機參數預估方法。該方法可有效預估出為產生末端參考點單位加速度所需的主動關節(jié)驅動力上界，并利用典型軌跡仿真驗證了該方法的有效性。
　　 □在建立該機械手三維CAD模型的基礎上，利用商用軟件建立了該機械手的整機有限元模型。利用該模