正交Delta并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)與標(biāo)定仿真.pdf

1、本文在對正交 Delta并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，研究了其運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)方法以及誤差標(biāo)定方法，主要工作內(nèi)容包括：
　　◆根據(jù)正交Delta并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)簡圖，分析了各分支的幾何關(guān)系，由機(jī)構(gòu)閉環(huán)矢量鏈關(guān)系推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)位置正反解。閉環(huán)矢量鏈對時(shí)間求導(dǎo)，求出正交Delta并聯(lián)機(jī)器人的雅克比矩陣，即三個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)角速度與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)輸出線速度之間的速度映射關(guān)系。
　　◆根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，確定了機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)，將機(jī)構(gòu)參數(shù)無量綱

2、化以后定義了正交Delta并聯(lián)機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計(jì)空間。構(gòu)造出正交Delta并聯(lián)機(jī)器人從驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)到動(dòng)平臺(tái)輸出的誤差、速度、承載力映射模型，建立了靈巧性、速度傳遞、承載力等運(yùn)動(dòng)學(xué)性能指標(biāo)。在優(yōu)化設(shè)計(jì)空間內(nèi)研究了機(jī)構(gòu)幾何參數(shù)與機(jī)構(gòu)各全域性能指標(biāo)之間的關(guān)系，繪制出全域性能圖譜，利用這些圖譜進(jìn)行正交Delta并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　◆在對正交Delta并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，研究了其運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定問題。根據(jù)該機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，首先簡

3、化機(jī)構(gòu)模型，對影響其位置精度的24項(xiàng)幾何誤差源進(jìn)行了分析和研究，建立了含24項(xiàng)誤差參數(shù)的正解與逆解模型，然后運(yùn)用矢量攝動(dòng)法建立了正交Delta并聯(lián)機(jī)器人的線性誤差模型，進(jìn)一步利用最小二乘原理對機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)幾何參數(shù)誤差進(jìn)行辨識(shí)，最后使用兩種誤差補(bǔ)償方案分別對末端位置誤差進(jìn)行補(bǔ)償。利用MATLAB將誤差模型、辨識(shí)模型及補(bǔ)償算法程序化，計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定算法的正確性。
　　◆運(yùn)用無參數(shù)標(biāo)定法進(jìn)行誤差補(bǔ)償，即通過機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)正解及逆解