并聯(lián)坐標(biāo)測量機運動學(xué)分析及虛擬樣機開發(fā).pdf

1、并聯(lián)坐標(biāo)測量機(Parallel Coordinate Measuring Machine)具有承載能力強，剛度大，誤差小，精度高，自重負荷小，動力性能好，控制容易等一系列的優(yōu)點，與目前廣泛應(yīng)用的串聯(lián)坐標(biāo)測量機在應(yīng)用上構(gòu)成互補關(guān)系，具有廣闊的應(yīng)用前景。并聯(lián)坐標(biāo)測量機的運動學(xué)部分在并聯(lián)坐標(biāo)測量機研究中占有重要作用，運動學(xué)正、反求解問題是運動學(xué)中的難點之一。本論文以一種6-TPS型六自由度并聯(lián)坐標(biāo)測量機為研究對象，深入研究了運動學(xué)數(shù)學(xué)建模、

2、正逆求解,基于MATLAB的數(shù)學(xué)模型仿真，并完成了基于ADAMS的虛擬樣機的開發(fā)，通過對該虛擬樣機進行運動學(xué)仿真的研究，提出一種簡單，快捷的并聯(lián)坐標(biāo)測量機正逆求解方法。 在此過程中，主要完成了以下工作： 闡述了研究背景和意義，綜述國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究概況及存在的一些問題，針對6-TPS并聯(lián)坐標(biāo)測量機的結(jié)構(gòu)特點，應(yīng)用齊次坐標(biāo)變換矩陣來描述各驅(qū)動桿之間的空間關(guān)系，在此基礎(chǔ)上建立坐標(biāo)系，從而建立運動學(xué)數(shù)學(xué)模型， 提出了基于廣義逆

3、(Moore-Penrose)的Newton 迭代法正解算法，并將其用于并聯(lián)坐標(biāo)測量機的正逆求解。利用MATLAB編寫正、逆求解程序進行仿真驗證，仿真結(jié)果證明了該數(shù)學(xué)模型的正確性和算法的有效性、穩(wěn)定性。 對6-TPS并聯(lián)坐標(biāo)測量機虛擬樣機在UG環(huán)境中的幾何建模過程進行了詳細的描述，分析了各部件結(jié)構(gòu)尺寸以及對整體樣機的影響；在ADAMS環(huán)境下進行了虛擬樣機的運動學(xué)仿真，真實呈現(xiàn)該并聯(lián)坐標(biāo)測量機工作時的運動情況，并驗證了模型的運動正