3-PRS并联机构误差分析及补偿研究

并联机构由于其自身结构的特点,正引起人们越来越多地关注。本文针对3-PRS并联机构进行了研究,在对机构进行运动学分析的基础上,考虑引起系统位置误差的因素,对并联机构进行了误差补偿。实验结果表明,经过补偿后,机构的精度得到了很大的提高,补偿方法具有实用价值。     

HexaM并联机床的误差分析及补偿

以丰田工机公司制造的并联机床HexaM为模型,阐述了并联机床的运动学逆解析和顺解析方法、误差建模和补偿方法。提出了根据并联机床刀具运动误差求解机床制造误差的方法。通过机床运动的仿真,证实了用求出的机床误差进行误差补偿,能够有效地减小机床运动误差,从而为提高并联机床运动精度提供了一种解决方案。     

采用间隙误差补偿与螺距误差补偿改善机床最终数控精度

采用间隙误差补偿与螺距误差补偿的方法,改善机床最终数控精度并介绍了具体应用过程。     

3-TPT并联机构姿态误差对整体加工精度影响研究

并联机构的误差是影响其精度的重要因素,分析各项误差源对动平台误差的影响,对降低误差、提高并联机构精度有着重要意义。通过分析并联机构姿态误差对整体加工精度的影响,以3-TPT并联机构为例,建立机构运动学方程后进一步建立机构误差的数学模型。在建立误差模型的基础上利用MATLAB软件对机构的误差模型进行仿真分析。对结果分析表明3-TPT并联机构姿态误差对整体加工精度影响在机构工作平面中心点处附近较小且随x轴位置变化精度影响较大。研究对全面分析3-TPT机构工作精度具有重要影响,其结论也可以用于并联机构尺寸优化和误差补偿。     

3-PRR平面并联机构精度分析

以三自由度平面PRR并联机器人为典型结构,对并联机构支链的分析人手,通过有效的数学推导,建立结构参数误差与输出位姿误差之间的关系,得出包含全部结构参数误差在内的误差正解模型,对于给定的各结构参数误差,应用此模型可直接得出并联机构输出位姿误差,并可以进一步定量分析各结构参数误差对输出误差的影响,为误差综合以及所采用的误差补偿措施等方面提供有力依据.     

面向制造的并联机床精度设计

精度设计是机床误差避免技术的重要手段,涉及在工作空间中给定刀具的最大位姿允差后,合理地制定零部件制造公差及装配工艺的问题。以３－ＨＳＳ型并联机床为对象,利用空间矢量键模型建立零部件制造误差与动平台位姿误差的映射关系。给定零部件制造公差后,利用该模型即可预估出动平台的位姿误差。在此基础上,根据灵敏度分析结果,提出一种在给定刀具位姿允差条件下,以零部件制造公差加权欧氏范围最大为目标,以角性公差和线性公     

机床误差的补偿方法探讨

利用机床误差补偿技术可以在成本投入不大的情况下提高加工精度。机床误差主要包含几何、热变形和力变形误差。不同的误差有着不同的变化规律，差异比较大，对补偿的技术要求也不一样。对各种误差变化规律进行分析，针对不同的误差变化规律、不同的精度要求，讨论了相应的补偿方法。对于合理选择误差补偿方法有一定的借鉴作用。     

并联杆系机床工作空间与精度分析

从工作空间和加工精度两个方面,对并联杆系机床的加工范围进行了分析。讨论了影响其加工范围的各主要因素,为并联杆系机床的设计提供了必要的依据,并做了实例计算。     

光栅尺动态误差检测与补偿技术研究

针对光栅尺检测装置在检测系统误差来源分析多基于理论分析,缺少对检测系统关键部件的定量标定,而且,现有检测装置在光栅尺运行速度等光栅尺实际工作状况方面考虑不够全面的现状,设计一种基于高精密气浮导轨的光栅尺动态误差检测装置,对检测装置的各关键部件引起的检测误差进行试验定量标定,并基于该装置对光栅尺在不同速度下的动态运行误差进行试验研究。试验结果表明,光栅尺的加速度对其动态运行误差影响较大,对运行速度影响却有限,而且各运行速度下光栅尺动态精度具有较好的重复性。通过回归分析的方法得出了光栅尺的全程误差补偿曲线,通过误差补偿大幅提高了光栅尺的测量精度和适用范围。     

并联机床加工精度保障体制

文章对并联机床加工精度的保障系统进行了介绍,该系统涉及分辨率分析、复位位置保证、结构参数标定、工件坐标系建立、刀具长度检测、非线性误差控制、加工零件表面测量以及加工数据基准修正等多个环节,贯穿于机床的设计、制造、控制及加工产品检验等整个过程中.     

Dimensional synthesis for 3-PRS mechanism based on identifiability performance

Many performance indices for parallel mechanism are put forward in the phase of dimensional synthesis,except for identifiability index,which determines the difficulty of kinematical calibration.If the ...     

3-PRS并联机构运动分析及仿真

介绍了一种3-PRS空间并联机构,在用螺旋理论对该机构进行运动分析的基础上,用UG构建了该机构虚拟样机并导入ADAMS软件对其进行运动学仿真,利用ADAMS强大的运动仿真、函数、测量及后处理功能,验证了该并联机构是一个全对称的空间三自由度并联机构,动平台可以实现绕X轴、Y轴方向的转动及沿Z向的平动,与螺旋理论运动分析结果完全一致,为将来的原型样机设计、控制等研究工作提供了相关的参考依据。     

采用配重法分析3-PRS并联机床静态平衡

配重法分析3-PRS并联机床的静态平衡问题,验证其优缺点。首先设计了平衡机构,动平台通过平行四边形伸缩机构平衡,其它三杆分别通过三个配重滑轮机构进行平衡。分析了并联机床各运动构件的质心,推导出了驱动杆质心和动平台的质心的方程表达式,通过平衡分析和算例得出,可以实现机床在整个工作空间任意位姿下驱动杆均不需要输出关节力克服机床重力。最后利用ADAMS仿真软件对施加配重的并联机床仿真验证,证明了理论分析是正确,配重法不需要对机床进行维护,并可以完全实现并联机床的静平衡。     

3-PRS并联机构正解的数值方法

<正>解计算是3-PRS并联机构设计与评价的重要工作之一,由于求解3-PRS并联机构的解析表达式十分困难,所以通常求其数值解。针对正解迭代求解时可能由于初始值设置不当引起的求解失败或遗漏真实解的问题,提出了运用蒙特卡洛方法设置迭代初始值。通过大量的随机抽样得到所有可能的解,并且归并这些解,然后绘制3-PRS并联机构的位姿简图,以此来直观判断解的合理性,最后应用算例验证了该方法的有效性及可行性。结果表明:充分利用蒙特卡洛方法的随机性,可以找到所有的解;绘制的3-PRS并联机构位姿简图形象直观,方便对真实解进行判别。     

3-PRS并联机构关键参数优化设计

这里研究了一种具有Z轴、A轴、B轴运动的3-PRS并联机构，使其可以作为一个部件完成复杂曲面铣削加工，且能够完成立式卧式加工。应用雅可比矩阵条件数作为一项指标，对3-PRS并联机构的关键参数在其工作空间内进行优化，可使3-PRS并联机构的A及B轴的转动范围在满足900的同时达到最优。该优化过程可用于此类机构的创新设计。     

用Matlab实现3-PRS主轴平台结构参数敏感性分析

首先提出一种解析方法来研究主轴平台结构参数的敏感性并建立了敏感性模型，基于此模型并结合实例进行敏感性计算，并使用Matlab数据可视化功能，得到的图形表明：结构参数对平台运动位置和方向的影响随平台姿态的改变而改变而且模型的结构和运动分析坐标系的建立对得到的数据也都有影响。     

A parallel and integrated system for structural dynamic response analysis

A new method, to parallel the dominating computing work of structural dynamic response analysis, is presented in this paper. Then, based on “ShenWei I” supercomputer, MSC.NASTRAN and PATRAN, a parallel and integrated system is implemented. The system tightly couples advantages of the FEA code and high performance of the supercomputer. The system can improve the structural scale and velocity of dynamic response analysis greatly. Finally two examples are presented to demonstrate the validity and efficiency of the system.     

3-RPS型并联机器人的运动学及动力学分析

并联机器人的运动学分析及动力分析是一个非常复杂的计算过程,自编程序的通用性和正确性需要大量的验证.ADAMS软件是一个大型的仿真软件.以ADAMS软件为基础,针对并联机器人建立了分析用模型,给出一种基于ADAMS的的运动学及动力学分析方法.这种方法不需大量的数学计算和计算机语言编程工作,非常快捷、方便、准确.从分析结果可以看出这种分析方法所得到的解完全可以用到实际中.     

摆角铣头的动态误差及补偿技术

介绍了摆角铣头定位精度和重复定位精度的定义以及发生动态误差的原因。同时也介绍了定位精度和重复定位精度的检测原理方法以及检测工具,检测的最终目的是更好地对机构本身进行补偿使之提高自身精度。     

Analysis for a planar 3 degree-of-freedom parallel mechanism with actively adjustable stiffness characteristics

A planar three degree-of-freedom parallel manipulator has been extensively studied as the fundamental example of general parallel manipulators. It is proven from previous work (Kim, et. al., 1996) that when three identical joint compliances are attached to the three base joints of the mechanism in its symmetric configurations, this mechanism possesses a completely decoupled compliance characteristic at the object space, which is the important operational requirement for an RCC device. In this work, we are concerned with the adjustability of the output compliance matrix of this mechanism, by employing redundancy on either joint compliances or on actuators. Two approaches are suggested to achieve this purpose. In the first approach, the stiffness modulation is achieved through purely redundant passive springs or decoupled feedback stiffness gains. In the second approach, stiffness modulation is achieved through antagonistic actuation of the system actuators. General stiffness models are derived for both cases. Based on these stiffness models, stiffness modulation algorithms are formulated. The capability of actively adjustable stiffness will be very effective in several robotic applications.