球面五桿變胞機械手運動分析與手掌綜合.pdf

1、本文從工程實際出發(fā)，運用球面機構(gòu)運動幾何學、最優(yōu)化方法、計算機數(shù)值計算和CAE仿真技術(shù)等學科的理論成果，對球面五桿變胞機械手掌的機構(gòu)尺寸綜合進行了深入系統(tǒng)的研究，建立了球面五桿變胞機械手掌尺寸綜合的模型，并編制了相應的優(yōu)化綜合程序。 首先，建立了球面五桿機構(gòu)的機構(gòu)運動模型，采用位移旋轉(zhuǎn)矩陣方法對球面五桿機構(gòu)的機構(gòu)運動進行分析，在此基礎(chǔ)之上詳細介紹了球面五桿變胞機械手的抓取特性。運用機械手指工作平面法向量的運動軌跡進行機械手工作性

2、能的分析研究，并采用三指共線條件對機械手指的正確抓取姿態(tài)性能進行了評價。采用變胞機械手三個的機械手指的工作空間三角形的面積作為球面五桿變胞機械手的工作空間評價標準。在此基礎(chǔ)上提出了以變胞機械手實現(xiàn)更多正確抓取姿態(tài)以及各個抓取姿態(tài)的工作空間最大為目標的球面五桿變胞機械手掌尺寸優(yōu)化綜合模型。 接著，依據(jù)變胞機械手掌的綜合模型提出了分自由度降維優(yōu)化綜合的方法，按照球面五桿機械手掌兩自由度的控制輸入將其劃分為安裝機械手指的球面開式三連桿

3、和實現(xiàn)機械手掌機構(gòu)變胞的球面開式二連桿兩個機構(gòu)，分別建立綜合模型進行結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化，然后將兩組開式機構(gòu)組合成球面五桿變胞機械手。最后，依照球面五桿變胞機械手掌的綜合模型采用遺傳進化和鞍點規(guī)劃思想編寫了球面五桿變胞機械手掌綜合的優(yōu)化程序，并進行了實例計算，通過對綜合所得的一組尺寸的變胞機械手機構(gòu)進行性能分析，詳細評價了該變胞機械手在各個抓取姿態(tài)的工作空間和正確抓取近似程度。并用Pro/Engineer進行機械手的三維建模，仿真了機械手的抓取