2-PRS-2-UPS四自由度并聯(lián)工作臺工作精度研究.pdf

1、自從斯圖爾特機構(gòu)出現(xiàn)以后，并聯(lián)機構(gòu)在過去幾十年里得到了快速發(fā)展。并聯(lián)機構(gòu)與傳統(tǒng)的串聯(lián)機構(gòu)不同，它采用多個并聯(lián)的連桿驅(qū)動，這種驅(qū)動方式使機構(gòu)剛度大承載能力強。并聯(lián)機構(gòu)作為串聯(lián)機構(gòu)的的一個有力補充，是機構(gòu)學領(lǐng)域的一個重要分支，但是其在實用階段仍然面臨著不少問題，尤其是精度問題是其生產(chǎn)實用化的最大難題。本文研究的是一種新型的2-PRS/2-UPS四自由度并聯(lián)工作臺，對其進行了結(jié)構(gòu)、位置和性能分析，并在所建立的誤差模型基礎(chǔ)上，對機構(gòu)的誤差進行了

2、分析，為機構(gòu)的最終定型設(shè)計時參數(shù)的選取以及機構(gòu)誤差補償提供了理論基礎(chǔ)。具體內(nèi)容和解決的關(guān)鍵性問題如下:
　　1)對機構(gòu)進行了位置分析，利用上下平臺坐標轉(zhuǎn)換的關(guān)系，建立了機構(gòu)的空間閉環(huán)矢量模型，在該模型的基礎(chǔ)上，推導出了機構(gòu)的位置反解和正解模型。
　　2)對機構(gòu)進行了工作空間分析，給出了機構(gòu)的桿長限制、桿長干涉、轉(zhuǎn)角限制和滑塊行程限制的條件，并對機構(gòu)約束的具體情況進行了數(shù)值算例?；跈C構(gòu)的運動學正解模型采用求導的方法建立了機構(gòu)

3、的一階影響系數(shù)，并利用所建立的一階影響系數(shù)對機構(gòu)的局部奇異、邊界奇異和構(gòu)型奇異進行了具體分析，求出了機構(gòu)特殊形位下的幾種位姿。
　　3)在機構(gòu)的空間閉環(huán)矢量模型的基礎(chǔ)上，運用微分學理論，建立了機構(gòu)的誤差模型，得到了機構(gòu)誤差傳遞的雅各比矩陣。分析了桿長誤差、伸縮桿驅(qū)動誤差、滑塊驅(qū)動誤差、鉸鏈間隙誤差對機構(gòu)運動平臺定位精度的影響，利用matlab對這幾種誤差源的影響情況進行了仿真。在給定誤差的情況下，討論了機構(gòu)動平臺繞X軸和Y軸轉(zhuǎn)角α