新型6-PSS并联机器人的位姿误差分析

在获得6-PSS并联机构位置反解的基础上，考虑杆长、铰链位置、铰链间隙等各类主要误差源对终端误差的影响，推导出此新型机构的位姿误差模型，且应用蒙特卡洛技术分析了位姿误差的分布规律，为这种机器人的理论设计与精度补偿提供了理论基础。     

6UPS并联机构铰链间隙误差的标定与精度分析

研究了常用的机构标定方法及相应的测量工具,使用激光干涉仪完成了测量实验,并使用矢量法误差求解模型对测量结果进行了分析计算,获得了机构静平台铰链的安装位置误差、杆长的误差变化、动平台铰链的位置误差数值,并提出了采用拟合误差椭球面的方法对铰链位置装配误差与铰链间隙误差进行分离的误差分析方法,研究了椭球的求解方法,得到了椭球的长轴、次长轴和短轴参数,进一步比较了所有铰链误差在坐标系中的空间分布情况,研究了机构安装结构和铰链类型与误差分布规律的相互关系,这样优化的误差数据可以取得比较好的补偿效果。     

3-TPT 型并联机床的精度分析与仿真

为提高3-TPT型并联机床的运动精度,解决杆长误差和铰链间隙误差的影响问题,将3-TPT型并联机床的各条支链作为假想的单开链,利用矩阵法结合从运动学方程微分得到的结论,推导出杆长误差和铰链间隙误差与终端动平台位置误差的映射关系.以东北大学研制的3-TPT型并联机床为模型,在MATLAB下利用蒙特卡洛方法分析了工作空间内杆长误差和铰链间隙误差对终端运动精度的影响规律.仿真结果表明,该机床的终端输出误差较小,约为输入误差的1/15～1/12.5,基于该构型的试验平台可达到较高的运动精度.     

一种大摆角五轴联动混联机床并联模块的误差分析

为提高大摆角五轴联动混联机床的运动精度,解决杆长误差以及铰链间隙误差的影响问题,将该机床并联模块的各条运动支链作为假想的单开链,采用误差独立作用原理建立并联模块的误差模型,利用微分法推导出杆长误差、铰链间隙产生的位置误差与机床动平台位置误差的映射关系。然后采用MATLAB软件对误差影响因子对机床动平台运动精度的影响规律进行仿真分析。由仿真结果看出,该机床动平台的输出误差处于合理范围,误差影响因子对机床运动精度影响不大,该误差模型的建立为进一步优化机构设计及误差补偿奠定了基础。     

基于蒙特卡洛模拟的6-UPS并联机构的误差分析

根据6-UPS并联机构逆运动学模型,通过微分变换,构建了动平台位姿误差模型,由误差模型可知:动平台位姿误差来源于6个支杆长度误差和12个铰链中心的位置误差,共42个误差项。还建立了轴承间隙对万向节中心位置和复合球铰中心位置影响的随机误差模型,利用蒙特卡洛模拟分析了支杆长度误差和轴承游隙对动平台的位姿误差的影响,结果表明:当支杆长度误差服从均匀分布,铰链中心位置误差服从均匀分布时,动平台位姿误差近似服从正态分布,且动平台位姿对铰链轴承游隙的敏感度大于对支杆长度误差的敏感度。为6-UPS并联机构的误差分析提供了一种方法。     

基于蒙特卡洛法的并联机床误差分析

以3-TPT并联机床为样机,就驱动杆杆长误差以及铰链点间隙误差对其运动平台位置误差的影响建立了误差模型,然后根据蒙特卡洛法对误差模型进行抽样,并用Matlab软件对其进行了仿真分析。从仿真结果可以看出,同时作用所产生的并联机床运动平台的位置综合误差在0.56～0.75mm之间,为连杆杆长误差以及虎克铰累积间隙误差的1/2.3～1/1.7,即小于输入累积误差之和。进而说明3-TPT并联机床的累积误差较小,且误差小于分别作用时的误差之和。     

铰链间隙对连杆机构运动精度的重要性测度分析

为研究铰链间隙的不确定性对连杆机构输出误差和失效概率的贡献,以舱门机构为例,建立了其多体运动学模型。将机构部件分类为拉压杆和受弯杆,基于“等效杆长理论”,建立了运动精度模型和可靠性模型。分别采用针对输出误差和失效概率的矩独立重要性测度方法,对铰链间隙进行了重要性测度与分析,研究了铰链间隙分布参数的变化对其重要度的影响。计算和分析结果表明,铰链间隙均值的变化对重要度影响较小,标准差的变化对重要度影响较大。减小铰链间隙的标准差,能更为显著地降低其不确定性对机构输出误差和失效概率的贡献。     

用于光电产品检测的混联6-dof平台的刚度及模态分析与仿真

提出一种滑块式6-dof光电产品检测平台机构,采用SOLIDWORKS建立机构的三维实体模型,并将其导入ANSYS软件进行静刚度分析,得到机构在外力作用下两种不同姿态的位移变形云图,由此得出机构刚度的薄弱部位;利用ANSYS的模态分析功能,求出检测平台系统的一到六阶固有频率及相应振型,找出机构运动过程中易引起共振的位置,以避免或抑制机构运动中的共振现象,为机构的设计及实际应用奠定了基础。     

3-TPS型并联机器人约束链的几何误差分析

并联机构中的约束链误差不能通过控制来消除，会对机构运动精度产生很大影响，为此文中建立了由约束链的铰链点位置变形和杆长制造误差引起的动平台中心点的位置和姿态误差的数学模型．并通过实例计算了动平台在工作空间的位置误差以及姿态误差的均值和方差，可以看到误差基本呈对称分布，是随转角变化的函数，由此可以找到误差最大的位姿。     

基于连续接触“有效长度模型”及Archard磨损的运动可靠性分析

以某装卸机械中的铰链四杆机构为例,提出了一种运动可靠性的计算方法。将原始杆长尺寸误差、铰链间隙误差及磨损量误差均视为随机变量,基于诸影响因素均服从正态分布的假设,对机构进行了运动可靠性分析数学模型及计算机编程计算。对"有效长度模型"理论进行改进,建立了连续接触的"有效长度模型"。根据Archard磨损理论,对机构进行运动及受力分析,建立新的运动副磨损模型。使用Matlab软件对实例进行编程计算,定量对比分析了上述因素对机构装卸手臂输出位移可靠度的影响程度。此方法不仅结果更加精确且更接近工程实际。     

全自动平压平模切机肘杆机构运动精度可靠性分析

将各原始误差视为随机变量，对全自动平压平模切机肘杆机构分别在仅有杆长尺寸误差或铰链间隙误差以及两种误差同时存在的3种情况下，对其输出运动误差进行了分析与综合，建立了机构运动精度可靠性分析模型。对杆长尺寸误差和铰链间隙误差随机变量均值和方差的改变给机构输出运动精度可靠度的影响进行了MATLAB仿真分析。     

杆长误差对水下扩展机构的位置精度影响分析

由于杆长制造误差等因素的影响,水下探测基阵的扩展机构在扩展运动时会产生位置误差,导致换能器描点轨迹的偏差,影响探测性能。以某水下扩展机构为研究对象,基于封闭矢量法和误差独立作用原理建立了杆长误差下的水下扩展机构位置精度分析模型,研究了实际扩展过程中8个杆长误差及输入角度误差对水下扩展机构输出位置的误差影响,探索了一种杆长误差下的机构运动学分析方法,提出一种在不同加工精度下换能器描点运动轨迹的描述方法。     

平面四杆机构的可靠性分析

将诸原始误差均视为随机变量，对平面四杆机构具有杆长尺寸误差、铰链间隙误差及磨损量等各项随机变量分别进行了分析；应用微小位移的线性叠加原理综合出各项误差导致的机构运动输出总误差，建立了机构运动精度可靠性分析模型；利用计算机数字仿真技术，考察了机构中杆长尺寸误差和铰链间隙(或磨损)误差随机变量均值和方差的改变，对机构输出运动精度可靠度的影响，从中获得了一些有意义的结论。     

轨迹再现机构的可靠性分析及综合

本文提出了轨迹再现机构的可靠性分析及综合方法。该方法同时考虑机构的输出结构误差和机械误差，其中以“有效杆长”模型考虑了各构件尺寸公差、铰链间隙、及销轴在销孔中位置的不确定性对机构输出误差的影响。数值算例可靠性综合结果与通常的确定性综合结果比较，表明前者明显优于后者。     

柔性四杆机构的分析及MATLAB仿真

柔性铰链四杆机构在精密机械领域应用日益广泛,全柔性机构不能简单的用为刚体模型进行动力学分析。文章构建了柔性丝四杆机构的模型,并采用伪刚体模型法对集中柔度的四杆机构进行理论分析,得出了杆件转角与外作用力的普适性公式;对柔性铰链四杆机构的实例进行了计算分析,并用MATLAB软件对实例进行仿真分析,得出的结果误差为3%,验证了该理论方法的可行性;最后得出在弹性变形内外作用力与危险点应力成正比。     

基于运动精度可靠性的平面四杆机构优化设计

以具有杆长尺寸和铰链间隙误差的平面四杆机构为对象 ,运用微小位移线性迭加原理 ,对机构的输出运动误差进行了可靠性分析 ;建立了以杆长误差和铰链间隙的均方差为设计变量 ,满足运动精度可靠度和设计变量上下限要求为约束条件 ,使机构制造加工费用极小化为目标函数的优化设计数学模型 ;利用外点法和 Powell方向加速法求解 ,获得了令人满意的设计结果     

6-THRT并联机器人的误差模型研究

针对Stewart平台式的6-THRT型并联机构的研究,提出了一种中心轴测量模型。采用一般工业机器人位姿误差分析法,建立并联机构的误差模型,并结合单杆固定法来获取末端位姿信息,该模型包含了杆的制造、安装及铰链的位置安装等几何参数误差。通过Matlab软件进行仿真运算,分析了影响末端位姿的主要误差源。该研究为并联机器人的误差补偿提供了一定的理论依据。     

基于SimMechanics的平面铰链四杆机构控制系统计算机仿真

使用SimMechanics建立了平面铰链四杆机构的仿真模型。这一模型从控制系统研究出发，适合通过改变机构参数和系统输入，对含有平面铰链四杆机构的机电控制系统进行仿真研究。仿真结果表明所建的模型符合实际情况，是正确的。     

平面连杆机构运动精度可靠性及灵敏度分析

针对平面连杆机构传动路线长,存在较大的积累误差,对机构的运动精度产生的影响不容忽视的问题,提出了加工误差、结构变形、装配间隙及铰链磨损多因素耦合作用下运动机构精度可靠性分析的建模方法及求解流程。用动量交换法建立铰链间隙的碰撞模型后对机构进行动力学分析,基于动力学分析结果,利用胡克定律及有限元法分析部件变形,利用Archard磨损模型分析铰链的磨损量。在此基础上,给出了加工误差与部件变形影响下杆长的分布参数以及装配间隙与铰链磨损影响下铰链间隙的分布参数,然后将铰链间隙用无质量连杆模型替换,建立并求解机构的运动方程。通过对飞机舱门收放机构的算例分析,得到了该机构在不同收放次数下的运动精度可靠度及对应的可靠性灵敏度,并给出了制造维护建议,证明了方法的可行性。     

SP+SPR+SPS机构的误差建模与灵敏度分析

为提高SP+SPR+SPS机构末端执行器的定位精度,对该并联机构进行了误差分析。首先对位置闭环矢量方程采用全微分的方法建立了该机构的误差模型,得到了并联机构的输入误差和输出误差的关系,然后建立了该机构的灵敏度误差模型,绘制了各项输入误差源对定位精度的影响程度。分析可知,三支链中SP支链的杆长误差对其影响度最大,另两支链次之,各安装尺寸的矢量误差沿Z向影响较大,加工和安装过程要严格保证。