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平面2自由度驱动冗余并联机器人的性能分析 总被引:6,自引:0,他引:6
以一种平面2自由度驱动冗余并联机器人为研究对象,对该机器人机构尺寸进行量纲一化,给出反映机构几何参数变化范围的空间模型,建立机构的运动学方程,得到位置反解和速度雅可比矩阵。定义并计算机器人的全域性能指标,探讨机器人的雅可比矩阵条件数、承载能力及刚度等全域性能指标与机构杆件尺寸之间的关系,并在空间模型内绘制相应的性能图谱;根据性能图谱,总结三种性能指标在空间模型内的分布规律,分别给出每种性能指标值较好的机构尺寸范围;最后对三种性能指标较好的尺寸范围进行了综合,得到同时考虑三种性能指标优化的最佳尺寸范围。这些图谱使机器人依据运动学性能指标进行优化设计成为可能,图谱分析为实现并联机器人机构设计的计算机辅助设计提供了一种简单、有效途径。 相似文献
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以一种平面三自由度并联机器人机构为研究对象,对其机构尺寸进行量纲一划,给出反映机构尺寸参数变化范围的设计空间,求得其封闭运动学反解。利用运动学反解存在条件和设计空间,计算该机器人机构理论工作空间并绘制理论工作空间性能图谱,建立了机构理论工作空间与机构运动学尺寸之间的一一对应关系。总结该机器人理论工作空间性能指标在设计空间内的分布规律,给出了理论工作空间较大的机构尺寸范围。这些图谱是该机器人机构优化设计的重要参考依据。 相似文献
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平面两自由度驱动冗余并联机器人的运动及灵巧性分析 总被引:1,自引:0,他引:1
研究一种平面两自由度驱动冗余并联机器人的运动学求解,同时探讨了该并联机器人机构的工作空间,并绘制了工作空间的各种形状,在此基础上分析了该并联机器人机构的灵巧性,利用特例在其工作空间内绘制了灵巧性性能图谱,这些图谱是该并联机器人的机构设计的重要参考依据。 相似文献
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基于条件数的3-RTT并联机器人参数优化 总被引:2,自引:1,他引:2
采用基于各向同性条件数为目标函数,优化机构参数以最大化其运动学性能;运用归一化方法,在位置输入输出方程的基础上,分析了机构的轨迹。充分考虑机构的约束情况得到了机构的工作空间,分析了工作空间的几何性质;求出了机构的局部条件数表达式,以全域条件数为指标,采用数值方法进行优化研究;得到了机构的优化解即满足最大全域条件数时的机构结构参数,将优化结果运用到实例中,获得满足设计要求的结构参数。 相似文献
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3-RUU微动并联机构的尺寸型模型及性能图谱 总被引:2,自引:0,他引:2
基于伪刚体模型及运动学参数的量纲一化,建立了3-RUU微动并联机构的尺寸型模型,该模型在有限区间内给出了3-RUU微动并联机构所有可能的尺寸参数组合,模型空间内的任意一点代表具有相同或相似运动性能的同一族机构。结合对微操作运动性质的分析,提出了作业空间体积值、作业空间形状值及常值雅克比矩阵条件数等三种描述微动机构运动学性能的评价指标,并根据尺寸型模型及定义的性能指标绘制了反映机构性能与尺寸参数关系的性能图谱。 相似文献
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基于正交机构的机器人肩关节静力学分析与结构参数设计 总被引:8,自引:2,他引:6
为了增大机器人肩关节的工作空间和承载能力,改善机器人肩关节的通用性与适应性,提出一种基于3-RRR正交球面并联机构的新型机器人肩关节,并对机器人肩关节进行了静力学分析和结构参数设计.首先,应用虚功原理建立机器人肩关节的静力学传递方程;其次,利用矩阵理论中的范数知识,将力雅克比矩阵引入静力学性能评价指标中,定义了机器人肩... 相似文献
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六足步行机器人的并联机械腿设计 总被引:5,自引:0,他引:5
将并联机构用于六足步行机器人的腿部结构,以拓展六足步行机器人的应用领域.提出了一种基于(U+UPR)P+ UPS机构的并联机械腿,并对机械腿进行了结构参数设计.首先,对腿部机构进行了运动学分析,推导出了腿部机构的位置反解方程和速度传递方程;分析了腿部机构的工作空间并绘制了工作空间三维图,定义了工作空间性能评价指标,绘制了结构参数与工作空间性能指标的关系曲线.然后,对腿部机构进行了运动灵活性分析并绘制了雅克比矩阵条件数分布图,定义了运动灵活性评价指标,绘制了结构参数与运动灵活性指标的关系曲线.最后,基于工作空间性能指标和运动灵活性指标,采用蒙特卡罗法进行了结构参数分析,选取了一组性能较好的结构参数并考虑加工和装配工艺性,设计了一种新型3自由度并联机械腿的虚拟样机,为六足步行机器人的进一步研究奠定了基础. 相似文献
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提出了一种新型六自由度并联机构,该机构由两条运动支链组成,每条支链各包含一个主动球副。与常规六自由度并联机构相比,支链数目的减少可有效增大机构工作空间。基于封闭矢量法求得所提机构的运动学位置逆解,在此基础上分析了机构输入与输出的速度映射关系,建立了机构雅可比矩阵。以工作空间和全域灵巧度为性能评价指标,借助性能图谱法完成了机构尺度设计,基于该尺度参数,对特定工作姿态下的工作空间、灵巧度、承载性能及刚度性能进行了全面研究。最后,搭建了3D打印样机,并对其典型应用场景进行了分析。 相似文献
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针对基于混合单开链的三平移弱耦合并联机器人机构机型设计的一种新方法,阐述了动平台可实现三平移的实用新机型的设计过程。基于并联单开链求交思想,给出了静平台上三个转动副为主动副、具有弱耦合的多种新的基本机型。针对该类机构建立运动学模型和误差模型,研究了影响该类机构并联机器人操作器精度的因素,由于该类机构具有弱耦合特性,使得用软件方法提高机构精度值变得方便易行。运用正交网格方法分析了各杆长及参数对末端精度的影响程度,找到了影响该机构误差的主要因素,为提高该类并联机构机器人末端输出精度提供了依据,具有很大的实用价值。 相似文献
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Jung Won Yoon Jeha Ryu Yoon-Kwon Hwang 《Journal of Mechanical Science and Technology》2010,24(5):1151-1162
This paper proposes an optimum design method that satisfies the desired orientation workspace at the boundary of the translation
workspace while maximizing the mechanism isotropy for parallel manipulators. A simple genetic algorithm is used to obtain
the optimal linkage parameters of a six-degree-of-freedom parallel manipulator that can be used as a haptic device. The objective
function is composed of a desired spherical shape translation workspace and a desired orientation workspace located on the
boundaries of the desired translation workspace, along with a global conditioning index based on a homogeneous Jacobian matrix.
The objective function was optimized to satisfy the desired orientation workspace at the boundary positions as translated
from a neutral position of the increased-entropy mechanism. An optimization result with desired translation and orientation
workspaces for a haptic device was obtained to show the effectiveness of the suggested scheme, and the kinematic performances
of the proposed model were compared with those of a preexisting base model. 相似文献
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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 ... 相似文献