空間三平移分布柔度式柔順機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計.pdf

1、精密制造已經(jīng)成為制造領(lǐng)域的研究熱點之一，廣泛應用于制造業(yè)、建筑業(yè)、國防工業(yè)、醫(yī)學等尖端領(lǐng)域。精密定位機構(gòu)作為精密制造的核心部分，其設(shè)計水平的高低將直接影響精密制造的水平。集成式全柔性并聯(lián)定位機構(gòu)通過彈性變形來實現(xiàn)力、能量、運動的傳遞，相對于傳統(tǒng)的并聯(lián)定位機構(gòu)具有高剛度、高精度、無摩擦的優(yōu)點，因此被廣泛的應用于精密定位領(lǐng)域，然而隨著精密制造行業(yè)的快速發(fā)展，對定位精度的要求也越來越高，在一些精密定位領(lǐng)域，集成式全柔性并聯(lián)微定位機構(gòu)已經(jīng)無法滿

2、足精度要求。所以設(shè)計一種動態(tài)特性好、定位精度高以及實用性強的超精密定位機構(gòu)則顯得非常重要。本文引入拓撲優(yōu)化設(shè)計理論，對3-RPC型空間分布柔度式柔順機構(gòu)進行拓撲優(yōu)化設(shè)計。得到優(yōu)化后的三維構(gòu)型，通過有限元分析軟件對其進行靜、動力學仿真，并對實體模型進行實驗研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以3-RPC并聯(lián)定位機構(gòu)為研究對象，通過微位移法求解出其輸入輸出之間的映射關(guān)系，并結(jié)合型綜合理論，設(shè)計出3-RPC型全柔性、集成式全柔性定位機構(gòu)；

3、引入拓撲優(yōu)化理論，設(shè)計出3-PRC型分布柔度式柔順機構(gòu)，通過三維軟件Solidworks創(chuàng)建3種定位機構(gòu)的三維模型。⑵對3種不同幾何結(jié)構(gòu)的3-RPC型定位機構(gòu)進行靜、動力學分析。相對于另外兩種并聯(lián)定位機構(gòu)，3-RPC分布柔度式柔順定位機構(gòu)的運動精度更高、動態(tài)性能更好。驗證了3-RPC分布柔度式柔順定位機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計的合理性。⑶通過實體實驗測試3-RPC分布柔度式柔順機構(gòu)動平臺中心點沿著各個運動軸方向上的實際運動軌跡以及定位精度，并對誤差產(chǎn)