3PRS-f并联机器人工作空间的建模与仿真

并联机器人工作空间的求解是一个比较复杂的问题.以3PRS-f并联机器人为研究对象,分析影响其工作空间的约束条件,得出了末端执行点与动平台中心的关系,并基于3PRS并联机构的运动学反解方程,提出一种空间点的搜索方式,建立工作空间的求取模型,然后用Matlab软件进行仿真.     

3-P／／R⊥4⊥R新型三维平移并联机构的工作空间及奇异性分析

主要分析了3-P／／R⊥4⊥R新型三维平移并联机器人机构的工作空间及奇异性。提出一种基于并联机构运动学逆解的并联机构工作空间极限边界数值搜索算法，给出了相应的计算框图，并得到了并联机构工作空间的形状。研究表明该机构具有较好的工作空间且在有效的工作空间内不产生奇异，是一种理想的三平移可选机型。     

6-PTRT并联机器人工作空间分析

针对6-PTRT并联机器人,基于运动学逆解分析了对工作空间起约束作用的各限定因素,应用三维边界搜索法对工作空间进行空间内的搜索,然后通过MATLAB软件进行仿真,使工作空间形状及分布特点得到可视化;应用极坐标搜索法进行了工作空间体积的求解。采用控制变量法,通过分析各结构参数与工作空间的关联性,明确了各结构参数对工作空间分布及体积的具体影响。这对6-PTRT并联机器人结构设计和实际应用具有重要的指导意义。     

六自由度微动并联机器人工作空间分析

以实际研制的微动并联机器人为研究对象,对其工作空间进行了分析。首先给出了微动并联机器人的机构组成及工作原理,依据本身结构特点,分析了影响工作空间的约束条件。为了得到机器人带有倾斜调整能力的工作空间,采用合适的欧拉角表达运动平台的姿态,给出了运动学逆解的求解方法,并在此基础上利用数值法通过空间扫描边界点的方式获得了机器人定姿态工作空间和灵活姿态角为700μrad工作空间。该分析方法对微动并联机器人设计及性能评价具有重要意义。     

基于支链的并联机构位置分析及工作空间分析

目前在分析并联机构的位置与工作空间时,仍是直接对整个机构进行分析,存在过程复杂且无通用性的问题。为解决此问题,从构成并联机构的基本单元(支链)的角度出发,研究了并联机构位置分析与工作空间分析的解析方法。在位置分析方面,依据并联机构所具有的自由度,选择合适的支链并确定驱动副,先建立各驱动副所在支链的位置反解方程,进而得到并联机构的位置反解方程组,再依据并联机构的结构特点,进行位置正解的解析解分析。在工作空间分析方面,首先对位置反解方程组进行形式变换,输入影响因素并利用解析法建立各支链位置工作空间的边界方程,然后对所有支链的位置工作空间求交集,得到并联机构的位置工作空间,最后对并联机构各位置工作空间求并集,得到并联机构的全局工作空间。以3-RPS并联机构为例进行了位置与工作空间的分析与验证,证明了从支链角度进行并联机构位置分析与工作空间分析的方法的正确性和可行性。     

新的6-PSS型并联机构正向运动学求解方法

针对6-PSS型并联机构,通过研究其正向运动学,利用各支链铰点在动坐标系、静坐标系和滑块铰点坐标系3种坐标系下的位置关系,推导出6-PSS型并联机构的运动学模型,得到一种简明的运动学正向求解方法。在此基础上,提出了基于多元牛顿法和最速下降法的组合数值方法,并运用数值分析理论和计算机机器算数思想,最大限度提高收敛速度和减少单步迭代计算量。最后,编制了机构运动学的正向求解程序,进行了数值仿真,结果表明:改进的组合数值方法不仅可以更加快速地收敛到真实解,还能降低对初始估计值的依赖,扩大收敛范围,可以有效应用于该型并联机器人系统。     

基于雅克比矩阵求解并联机器人位置正解方法

并联机器人位置正解一直是并联机器人研究的难点之一,本文提出了一种基于雅克比矩阵求解并联机器人位置正解的新方法,该方法利用并联机器人的初始位置及雅克比矩阵,能够快速求解并联机器人的位置正解,此法可用于并联机器人的实时控制。最后以求解6-PSS并联机器人正解为例,验证了该方法的可行性和正确性。     

基于ADAMS的并联机构运动学仿真

为了研究飞行模拟器的六自由度并联机构,经过运动学的理论分析,探讨了结构逆解和结构正解问题,两种方法都可以得到运动学方程的解析解.应用ADAMS仿真分析软件对该并联机构建立仿真模型,可以得到运动学的仿真曲线,实际结果证明该软件对并联机构运动学结构逆解和结构正解问题求解的有效性.     

六自由度并联机构运动学分析与仿真

针对六自由度并联机构的运动学特性,建立了并联机构简化模型,通过坐标变换确定了动平台与定平台的位姿关系,推导了机构的运动学方程,利用Adams软件对模型进行了运动学仿真。仿真结果表明：六自由度并联机构能够按照预定的轨迹运动,机构运行平稳,具有良好的运动特性。     

基于工作空间包络法的六杆并联机床结构尺寸设计

以6-SPS并联机床为例,对给定工作空间的并联六杆机床结构尺寸设计进行了分析与研究.以简化的球锥体工作空间为例,研究了六杆并联机床固定平台半径、运动平台半径、驱动杆杆长三者之间的关系,得出并联六杆机床结构尺寸设计的一些结论.     

Simulink环境下的一种非对称并联机床运动静力学仿真

对一种新型非对称并联机床的运动静力学进行了仿真分析。简要介绍了该新型并联机床的结构组成,并在三维软件环境中建立了其模拟机构;以Simulink环境提供的SimMechanics工具箱为基础,分别设计了该新型非对称并联机床的运动学和静力学仿真方案,并给出了仿真实例。结果表明Simulink环境下的运动静力学仿真与实际运动状态相吻合,在并联机床分析设计过程中具有重要意义。     

一种新型五轴并串联机床的工作空间分析

针对6自由度Stewart型并联机床工作空间小的问题,提出一种新型5自由度并串联机床,该机床由一个2-TPR/2-TPS空间四自由度并联机构串联一个可转动的部件组成,具有空间三维移动和两维转动5个自由度.介绍了该机床的结构布局特点,用解析法推导了位置反解方程和输出参数间的解耦关系.采用数值分析的方法生成了该机床的工作空间,分析了结构参数的变化对工作空间的影响.分析的结果表明,该机床机床结构简单,其工作空间较Stewart型并联机床工作空间大,能够完成对具有空间复杂曲面的工件的加工.同时也为该机床的进一步设计和研究提供了理论依据.     

Calibration of a Parallel Kinematic Machine Tool

The parallel kinematic machinetool(PKMT)is anew-style machine tool[1].Though it has an advan-tage over traditional NC machine tool due to a seriesof characteristics such as si mple structure,fast re-sponse speed and non cumulative errors[2,3],its abso-lute accuracy is not sufficient for a machine tool re-quiring high accuracy.A mainfactor reducingthe ac-curacy is kinematic parameter errors caused by ma-chining and assembling errors[4].Calibration is a solution to this problem.It ismore prac…     

一种新型并联机床的精度建模与误差分析

以一种新型并联机床为对象，提出了一种精度建模方法。将精度建模的问题转化对应的“虚拟机构”的运动分析问题，建立了主进给机构的驱动误差、结构误差及球铰间隙误差与刀尖参考点位姿误差之间的关系式，利用空间矢量链模型推出了并联机床系统位姿误差与主进给机构安装误差、立柱尺寸误差及工作台运动误差间关系的综合表达式，为该新型并联机床的精度补偿提供了理论基础。最后给出了误差分析的数值实例。     

并联机床平台的加工

针对六轴并联机床定平台和动平台的整体式复杂结构，分析了定平台、动平台加工工艺特点，提出了焊接制作平台毛坯的方法和平台的加工方案，利用Unigraphics（UG）进行平台的辅助加工，包括生成定平台和动平台的三维造型、刀具轨迹编程、后置处理的设定和加工仿真，有效地解决了并联机床平台加工中的数控编程问题．实践证明：实际加工后的整体式定平台和动平台刚度好、精确度高，在并联机床的使用过程中收到了良好效果．     

遗传算法在并联机床设计中的应用

提出了并联机床工作空间重力比R_（WW）和支路行程与支路最短长度比R_（SS）,并以此为主建立了并联机床优化设计数学模型,采用遗传算法求解,可提高机床设计性能指标。     

基于LAPIK并联机器人的群钻数学模型

通过对基本型群钻相关参数的研究,结合KIM-750型虚拟轴测量加工中心的具体特性,建立了基于此并联机器人的基本型群钻数学模型,通过程序控制在该并联机器人上实现了群钻的自动模拟刃磨。     

6-TPS并联机床曲面加工的刀具姿态能力分析

为了研究6-TPS并联机床曲面加工的刀具姿态能力问题,首先对刀具的切触干涉、外缘干涉以及机床支链杆长极限、支链干涉、铰链约束和奇异位形对刀具姿态的制约进行了分析,得到了相应的约束表达式;其次分析了相邻支链同侧铰链点的布位对支链干涉检验计算量的影响,并从降低运算复杂性的角度提出了确定同侧铰链点间的距离公式. 基于得到的约束表达式及距离公式,给出了确定6-TPS并联机床采用平底刀加工曲面时刀具姿态角许用取值域的有效算法. 该算法可用于曲面加工过程中的刀具姿态控制,以避免曲面的过切现象.