平面3自由度并联机构奇异位形研究

目的由引起机构部分构件运动的几何条件分析不同分支间引起的奇异位形。方法定义了构件之间相对运动的运动螺旋,分析了机构可以实现的运动自由度的个数及形式,以单个分支上的运动螺旋线性相关性判别奇异位形,得到奇异位形的几何意义。对于不同分支引起的奇异位形,假设将所有主动构件固定,由引起机构部分构件运动的几何条件来描述奇异位形的物理特征。结果得到了2类奇异位形在工作空间的分布特征。结论机构所有关节运动螺旋的反螺旋系代表了机构的公共约束,给出了发生各类奇异的判别准则。     

平面2自由度冗余并联机构的运动学分析

该文详细描述了机构运动学分析中的位置正解和位置逆解之间的关系,分析了解析法和代数法求解的优缺点。利用代数解析法原理分别求出一种平面2自由度冗余并联机构的运动学逆解和运动学正解,通过解的对比可知,逆解不唯一,共有8组,正解也不唯一,共有2组。利用位置方程求出速度雅克比矩阵的表达形式。利用MATLAB软件,对该机构的运动轨迹包括沿直线行走和沿圆弧行走的轨迹进行运动学仿真,求解出速度、加速度曲线。     

机构对称的3T2R五自由度并联机构

机构对称的三移两转五自由度并联机构尚属空白，本文基于约束综合理论首次提出了该类型的机构样例，填补了该项研究的空白。     

3自由度RPS并联机构的工作空间分析

给出了不同机械工作空间的概念，定义了由灵活特性，即雅可比矩阵的条件数决定的灵活工作空间，作为可达工作空间的子空间，并且分析了RPS型并联机构的灵活工作空间。给出了当坐标参数变化时，不同的工作空间的变化图。     

3-PUU并联机构的动力学分析

多体系统进行动力学分析,是实现虚拟样机和虚拟现实的前提条件之一。它在力学的基础上,经过半个世纪的发展,形成不同的研究方向和研究领域,并孕育而生了多款商业化软件。该文运用凯恩方法,以动平台参考点的速度和角速度为伪速度,在任务空间中建立了封闭形式的运动方程。在建模过程中,无需求解理想约束反力、不使用动力学函数,不需求导运算,变量和方程的数目少,方程表达式简单,计算效率得到显著提高。     

一种可实现两平动自由度并联机构运动学标定方法

针对一种两平动自由度并联机构，提出了一种识别几何参数误差的方法，能有效补偿机构的动平台位姿耦合误差．忽略两组平行杆的相对杆长误差，将机构简化成仅含转动副的5杆铰接机构，建立了含有8个几何参数误差模型，即4个杆长误差和4个主动关节铰点坐标误差．研究表明，并联拓扑结构使动平台沿两个正交轴的位置误差和姿态误差具有强耦合性．给出标定坐标系原点，通过仅检测动平台沿标定坐标系任一单轴的位置误差，识别出系统的几何误差全集．计算机仿真和实验结果表明，通过这种方法，可使机构的动平台定位精度达到0．05mm．     

少自由度并联机构研究进展

各种新型少自由度并联机构的理论和实验研究是近年来国内外机器人领域中十分重要的研究方向和前沿技术。与6自由度并联机构相比,其本质差异在于少自由度并联机构存在结构约束,使并联机构的分支中出现了约束力/矩。当机构运动受到约束,其末端运动呈现耦合。由于结构约束形式各异,使得少自由度并联机构在运动中表现出不同的运动特性。本文综合评述了少自由度并联机构机型、运动学、机构奇异、动力学、刚度研究进展,旨在为各种新型少自由度并联机构研究和相应理论体系的发展提供具有重要价值的信息。     

3-PCR并联减振机构动力学分析

为实现多自由度减振，以3-PCR并联机构为主体制定多维减振平台；利用拉格朗日法建立机构动力学方程。Matlab数值仿真结果表明，三驱动关节的驱动平衡力相位差为（2／3）π，随动平台相对定平台的位置增加，关节的驱动平衡力减小；当定平台边长增加时，驱动平衡力减小，动平台边长增加时，驱动平衡力增大；移动副轴线与定平台夹角减小时，驱动平衡力减小。     

两自由度绳牵引并联机构

对两自由度绳牵引并联机构作系统研究,进行运动学、静力学和动力学的分析．设计出控制系统,并在Simulink下完成系统仿真．提出求运动学正解的新算法,可以显著减小系统误差;抽出新的拉力分布方法并利用绳牵引并联机构的拉力应满足的条件。建立一个线性规划的标准模型．用单纯形法可以方便地求出绳的拉力．并确保满足绳拉力大于零的条件,且拉力的分布更加合理．仿真结果验证以上算法的正确性．     

平面3-DOF并联手指的计算机控制系统总体设计

针对平面3-DOF并联手指机构的任务要求，对并联机器人分布式计算机控制系统的结构进行了分析，提出了平面3-DOF并联手指的分布式计算机控制系统方案。     

平面三自由度并联机构逆动力学的模块化计算方法

应用模块化计算方法研究了平面三自由度并联机构的逆动力学,计算效率能够满足实时控制的要求.首先对平面三自由度并联机构进行了系统分类和描述,通过对各类支链的运动学及动力学逆解的分析,应用Newton-Euler法建立平面三自由度并联机构的逆动力学模型,提出了平面三自由度并联机构动力学逆解模块化计算软件的系统构架,结果表明该方法适用于各类平面三自由度并联机构的逆动力学自动建模和可重构设计,并给出了一台新型并联机床的分析实例.     

平面并联机构的鲁棒轨迹跟踪控制

为提高并联机构运动精度,以2自由度平面并联机构为模型,研究了提高并联机构轨迹跟踪精度的方法.在机构运动学分析的基础上,应用Lagrange乘子法建立并联机构的动力学模型.利用非线性系统的线性反馈理论,考虑动力学建模的模型误差和外界干扰等不确定因素,提出了一种鲁棒轨迹跟踪控制策略.该控制方法能够保证系统稳定,同时对外界干扰具有抑制作用.仿真表明,鲁棒轨迹跟踪控制可以显著减小跟踪误差,加快误差收敛速度.这种控制策略同样适用于其他类型的并联机构.     

一种过约束3自由度并联机构的位置正解研究

以一种过约束3自由度并联机构2-RTR&RSR为研究对象,利用解析法对其位置正解进行了分析,得到了一个只含一个未知量的16阶多项式,给出了该机构位置正解的所有可能解的解析表达式.并通过算例验证了算法的有效性.     

大行程并联三自由度柔性微操作平台的设计

微纳操作技术结合了精密仪器技术、控制工程、计算机技术等科学,是一门综合性很强的技术,而微操作平台的设计与控制又是研究微纳操作技术的基础之一.本文基于杠杆放大机构设计了一种大工作空间的柔性并联三自由度微操作平台,即沿X/Y轴方向的移动和绕Z轴的转动,该平台主要有两个特点,一是平台的整体尺寸小;二是平台末端执行器的工作空间大,另外该设计还改进了堆叠压电陶瓷预紧装置的设计,有效的减少了压电陶瓷所受的剪切力;同时用3-PRR运动链来代替3-RRR运动链分析平台的工作空间.文章主要介绍了微操作平台的设计过程和平台的运动学分析,并建立了位置水平上的雅可比矩阵,最后得到了平台末端执行器的工作空间.     

并联六自由度微动机器人机构的设计方法

并联机构的对称性、高精度和高刚度等优点使其适合作为微动机器人机构 ,因此并联机器人的分析与设计理论和方法可推广应用于微动机器人。研究微动机器人机构的设计方法 ,建立了并联六自由度 Stewart微动机器人的空间模型 ,并分析了该微动机器人的机构尺寸与性能指标的关系 ,得到了各向同性、刚度性能图谱 ,是探讨微动机器人机构设计的有效分析工具     

弹性铰平面并联三自由度机器人连续刚度映射研究

应用影响系数法求解了弹性铰平面并联3-RRR机器人的一阶、二阶影响系数,借助虚功原理建立了包含主、被动铰链弹性变形,杆件及其平台自重的连续刚度映射模型.与以往刚度模型区别在于,该连续刚度模型考虑了机构刚度变化的动态过程,从而使并联机器人刚度非线性映射还原.文中还结合刚度矩阵瑞利商定义了连续刚度判定指标七,绘制了刚度性能空间图,进一步探讨了该机构的方向刚度特性,为平面并联弹性铰机器人机构刚度的分析提供了一种新颖通用的方法.     

平面三自由度冗余并联机床的分步自标定方法

针对平面三自由度冗余驱动并联机床,提出基于最少参数线性组合理论的分步自标定方法.根据误差模型输出和机构自由度,给出工程中所有常用的测量方式;然后逐一进行辨识性分析,得到各测量方式下可辨识的不同最少参数线性组合;在兼顾辨识完整性和参数辨识性能的条件下,确定出包含分步测量、分步参数辨识、分步误差补偿的分步自标定方法.仿真结果表明: 该方法可完全屏蔽掉不影响终端精度的无关参数,并可提高每步中参数辨识的准确性.最终参数辨识结果与设定值基本相同,验证了该方法的可行性.     

一种基于3-UPS并联机构的六维控制器运动学分析

对基于3-UPS并联机构的六维控制器进行了运动学分析,计算求解了3-UPS并联机构运动学正解和反解,同时运用MATLAB软件对其进行了运动学仿真,仿真结果证明了机构运动学正反解的正确性.运动学分析结果将为六维控制器结构参数优化设计以及控制电路的设计提供理论依据.