4-UPS-RPU空間并聯(lián)機(jī)器人靈敏度分析與優(yōu)化.pdf

1、本論文對(duì)4-UPS/RPU空間并聯(lián)機(jī)器人的彈性動(dòng)力學(xué)、動(dòng)力學(xué)靈敏度和動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析研究，主要內(nèi)容如下:
　　首先，對(duì)4-UPS/RPU并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模和求解。利用有限元的方法建立空間柔性梁?jiǎn)卧Ｐ?，然后依次建立梁?jiǎn)卧膹椥詣?dòng)力學(xué)方程、支鏈彈性動(dòng)力學(xué)方程和并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)彈性動(dòng)力學(xué)方程。并應(yīng)用Newmark法求解系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分方程。同時(shí)推導(dǎo)出并聯(lián)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)桿應(yīng)力和系統(tǒng)頻率表達(dá)式，并通過Matlab進(jìn)行數(shù)值算例分析了

2、運(yùn)動(dòng)誤差、應(yīng)力、和系統(tǒng)頻率等動(dòng)力學(xué)特性。
　　其次，以直接微分法推導(dǎo)出并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)誤差、驅(qū)動(dòng)桿應(yīng)力和系統(tǒng)頻率對(duì)動(dòng)平臺(tái)質(zhì)量和驅(qū)動(dòng)桿截面積等設(shè)計(jì)參數(shù)的靈敏度方程;并分析了動(dòng)平臺(tái)質(zhì)量和驅(qū)動(dòng)桿截面面積對(duì)并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)誤差、驅(qū)動(dòng)桿應(yīng)力和系統(tǒng)頻率的影響。
　　最后，根據(jù)并聯(lián)機(jī)器人的彈性動(dòng)力學(xué)分析和靈敏度分析，確定優(yōu)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件，并推導(dǎo)出其函數(shù)表達(dá)式。根據(jù)優(yōu)化問題類型應(yīng)用乘除法統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù)，采用懲罰函數(shù)法將有