新型三平動(dòng)自由度高速并聯(lián)機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、Delta-S機(jī)械手是一種具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三平動(dòng)自由度高速輕型并聯(lián)機(jī)械手。配備計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)后，該機(jī)械手可完成對(duì)散亂物料的短距抓放(Pick-and-Place)操作，在電子、輕工、食品及醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50675151)及教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目(20060056018)的聯(lián)合資助下，本文對(duì)該機(jī)械手本體的運(yùn)動(dòng)學(xué)、剛體動(dòng)力學(xué)及彈性動(dòng)力學(xué)分析問題進(jìn)行了較為深入的理論研究。 利用矢量法建立了D

2、elta-S機(jī)械手的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并借助虛功原理建立了該機(jī)械手的逆剛體動(dòng)力學(xué)模型。針對(duì)典型的抓放操作，經(jīng)軌跡規(guī)劃，計(jì)算了各主動(dòng)關(guān)節(jié)的位置、速度、加速度與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，為后續(xù)的彈性動(dòng)力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。 在合理假設(shè)的前提下，采用有限元法與子結(jié)構(gòu)綜合法，構(gòu)建了Delta-S機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)方程。經(jīng)無阻尼固有特性分析，揭示了系統(tǒng)低階固有頻率及正則振型的空間分布特征。針對(duì)典型的操作任務(wù)，利用威爾遜-θ法求解了該機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。