空間三平移分布柔度式柔順機(jī)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì).pdf

1、精密制造已經(jīng)成為制造領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、建筑業(yè)、國(guó)防工業(yè)、醫(yī)學(xué)等尖端領(lǐng)域。精密定位機(jī)構(gòu)作為精密制造的核心部分，其設(shè)計(jì)水平的高低將直接影響精密制造的水平。集成式全柔性并聯(lián)定位機(jī)構(gòu)通過(guò)彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)力、能量、運(yùn)動(dòng)的傳遞，相對(duì)于傳統(tǒng)的并聯(lián)定位機(jī)構(gòu)具有高剛度、高精度、無(wú)摩擦的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛的應(yīng)用于精密定位領(lǐng)域，然而隨著精密制造行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)定位精度的要求也越來(lái)越高，在一些精密定位領(lǐng)域，集成式全柔性并聯(lián)微定位機(jī)構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)

2、足精度要求。所以設(shè)計(jì)一種動(dòng)態(tài)特性好、定位精度高以及實(shí)用性強(qiáng)的超精密定位機(jī)構(gòu)則顯得非常重要。本文引入拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)理論，對(duì)3-RPC型空間分布柔度式柔順機(jī)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。得到優(yōu)化后的三維構(gòu)型，通過(guò)有限元分析軟件對(duì)其進(jìn)行靜、動(dòng)力學(xué)仿真，并對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以3-RPC并聯(lián)定位機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，通過(guò)微位移法求解出其輸入輸出之間的映射關(guān)系，并結(jié)合型綜合理論，設(shè)計(jì)出3-RPC型全柔性、集成式全柔性定位機(jī)構(gòu)；

3、引入拓?fù)鋬?yōu)化理論，設(shè)計(jì)出3-PRC型分布柔度式柔順機(jī)構(gòu)，通過(guò)三維軟件Solidworks創(chuàng)建3種定位機(jī)構(gòu)的三維模型。⑵對(duì)3種不同幾何結(jié)構(gòu)的3-RPC型定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜、動(dòng)力學(xué)分析。相對(duì)于另外兩種并聯(lián)定位機(jī)構(gòu)，3-RPC分布柔度式柔順定位機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度更高、動(dòng)態(tài)性能更好。驗(yàn)證了3-RPC分布柔度式柔順定位機(jī)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì)的合理性。⑶通過(guò)實(shí)體實(shí)驗(yàn)測(cè)試3-RPC分布柔度式柔順機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)中心點(diǎn)沿著各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸方向上的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡以及定位精度，并對(duì)誤差產(chǎn)