2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、本文選用3-RRRT并聯(lián)機(jī)器人為研究對象,主要研究內(nèi)容有3-RRRT并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、動(dòng)力學(xué)建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真及構(gòu)型優(yōu)化。
  3-RRRT并聯(lián)機(jī)器人是由一個(gè)固定平臺和一個(gè)動(dòng)平臺通過3條支鏈連接而成,其中每條支鏈由3根桿件分別通過3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副R和一個(gè)虎克鉸T與固定平臺和動(dòng)平臺進(jìn)行連接。通過對3-RRRT并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行自由度數(shù)分析可知,其動(dòng)平臺僅能實(shí)現(xiàn)在空間中沿3個(gè)坐標(biāo)軸方向的平動(dòng),故該并聯(lián)機(jī)器人的自由度數(shù)為3。因并聯(lián)機(jī)

2、器人和以往的串聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行對比,這種新型機(jī)器人表現(xiàn)出速率快、精度高、承載佳等大量優(yōu)勢特征,使它在工程行業(yè)中得到普遍的應(yīng)用,如并聯(lián)機(jī)床、食品分揀機(jī)器人等設(shè)施。本文選擇的分析對象3-RRRT并聯(lián)機(jī)器人便能夠在食品分揀工序中進(jìn)行應(yīng)用。通過完成這一類型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析工作,能夠使其成為后期研究的原型,并在開發(fā)性能完善的空間并聯(lián)機(jī)器人階段,如并聯(lián)機(jī)床、微操機(jī)器人等,奠定相應(yīng)的概念基礎(chǔ)。
  首先,根據(jù)該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),運(yùn)用D-H坐

3、標(biāo)和齊次坐標(biāo)變換,建立了系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,通過解析法求出了3-RRRT并聯(lián)機(jī)器人的位置反解,得出了動(dòng)平臺在某一位姿下,該并聯(lián)機(jī)器人各個(gè)支鏈的8組位置反解;通過數(shù)值法求出了該并聯(lián)機(jī)器人的位置正解,并分別通過MATLAB軟件編程進(jìn)行仿真,并用實(shí)例驗(yàn)證了其位置正解的正確性。然后,在運(yùn)動(dòng)學(xué)研究的基礎(chǔ)上,運(yùn)用牛頓-歐拉動(dòng)力學(xué)方法建立了該并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)出了基于牛頓-歐拉動(dòng)力學(xué)方法的桿件的速度、加速度、慣性力以及各個(gè)關(guān)節(jié)的平衡力和驅(qū)動(dòng)力矩

4、的遞推計(jì)算公式。并通過MATLAB軟件進(jìn)行編程仿真,得出了在動(dòng)平臺軌跡已被規(guī)劃的情況下的各個(gè)支鏈驅(qū)動(dòng)力矩仿真結(jié)果。最后,以系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)模型為基礎(chǔ)進(jìn)行了系統(tǒng)的構(gòu)型優(yōu)化,使得系統(tǒng)消耗的總能量最小,達(dá)到綠色環(huán)保的目的。
  本文采用的牛頓-歐拉動(dòng)力學(xué)方法,通過將并聯(lián)機(jī)器人的某條支鏈從關(guān)節(jié)處切開,使其變?yōu)殚_鏈結(jié)構(gòu),通過牛頓-歐拉遞推算法,可以逐個(gè)桿件地推出其各個(gè)關(guān)節(jié)處的約束力以及桿件所受的慣性力,從而為將來對該并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行柔性分析

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