2-PPa移動并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)設(shè)計.pdf

1、本文主要研究2-Ppa移動并聯(lián)機器人在水平與豎直兩種裝配構(gòu)型下的運動學(xué)優(yōu)化設(shè)計,主要工作和研究成果可概括為如下幾個方面:
　　 根據(jù)導(dǎo)軌的放置,將2-Ppa移動并聯(lián)機器人分為兩種:豎直構(gòu)型和水平構(gòu)型。為了解決桿件干涉問題,加入一個滑塊角度,減少干涉對工作空間的影響。根據(jù)各自的結(jié)構(gòu)簡圖,定義機構(gòu)參數(shù),建立動平臺和固定平臺的坐標(biāo)系,構(gòu)造出各自的位置正解,逆解。并根據(jù)正逆解方程,給出驅(qū)動關(guān)節(jié)到動平臺輸出的速度映射矩陣,即雅克比矩陣。借

2、助位置逆解和雅克比矩陣,計算工作空間中各個位形雅克比矩陣的行列式,得到奇異位形的求解方法。通過對雅克比矩陣表達式的分析,給出兩種2-Ppa移動并聯(lián)機器人發(fā)生奇異位形時需要滿足的位形和結(jié)構(gòu)特征。
　　 根據(jù)工作空間與兩種2-Ppa移動并聯(lián)機器人尺度參數(shù)的關(guān)系,研究極限夾角與各自尺度參數(shù)的關(guān)系函數(shù)。從運動學(xué)和靜力學(xué)的角度出發(fā),構(gòu)造出兩種并聯(lián)機器人從驅(qū)動關(guān)節(jié)到動平臺輸出的速度、承載力、條件數(shù)、剛度映射模型,定義速度、承載力、條件數(shù)和剛

3、度等各項性能指標(biāo),并結(jié)合(機構(gòu)/所需工作空間)面積比,避免桿件材料的浪費.最終整合上述性能指標(biāo),構(gòu)造一個綜合性能指標(biāo)。給出所需工作空間范圍,和桿件的裝配參數(shù),結(jié)合桿件的干涉角度,繪制各種關(guān)于極限夾角的全域性能圖譜,利用性能圖譜進行結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計。利用Matlab的GUI工具將兩種方式的2-Ppa移動并聯(lián)機器人的相關(guān)信息,各種全域性能圖譜的算法整合到一個應(yīng)用模塊中,為設(shè)計者提供方便。
　　 并根據(jù)優(yōu)化結(jié)果,通過SolidWor