并联运动机械误差建模及校正技术的最新进展

介绍了以德国为主的欧洲工业国在并联运动机械(PKM) 误差建模及校正技术方面的研究成果与最新进展,包括基于统计的方法 、冗余校正方法、最小线性组合法、神经网络法、固定点法、自我校正方法等新的运动学建模与参数识别方法,以及最新研制的实用测量装置或元件。目前,全世界共有40余种 PKM获得成功应用,主要应用于以德国为主的欧洲工业国的模具制造、航空制造、汽车及成形技术等领域。由于机械加工误差、安装误差等因素的影响,PKM必须进行标定校正,以达到较好的工作精度;较高的制造安装精度是PKM获得有效工作空间、良好工作精度以及动力学性能的前提,减小误差及标定校正是其成功应用的技术保证。     

并联运动机械结构综合及其优化设计研究的最新进展

综合评述了以德国为主的欧洲工业国在并联运动机械结构综合与设计方面的最新研究成果与进展,内容涉及：针对实际应用背景提出新机型并进行了设计;通过研制设计分析仿真软件,针对某种并联运动机械机型进行了结构综合改进与优化、尺度综合和优化以及性能评估与改善等工作;进一步地,在大量实践与理论探索的基础上,较系统地提出用于开发混合运动机械、冗余并联运动学以及可重构并联运动机械的设计方法学,这些内容都是并联运动机械设计研究领域内富有创造性的成果。

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并联运动机械工业应用研究的最新进展

综述介绍以德国为主的欧洲工业国在并联运动机械(PKM)应用方面的研究成果与最新进展.德国以工业应用为中心进行PKM研究,一般均由大学与公司共同参与设计、研制并开发样机;样机实验使用过程中,不断改进完善,直至PKM商品化投入市场.据报道,目前全世界共有PKM产品或样机模型200余种,应用获得较成功的也超过40余种,这些PKM的自由度为3～6,早期的大多数为6,目前3自由度PKM增多,主要集中在以德国为主的欧洲国家.目前,在行业上PKM主要应用于模具制造、航空制造、汽车及成型技术等领域,在具体的加工上,除了主要用于铣削加工外,还用于车削、去毛刺、激光切割、水切割、柔性成型等工艺.     

并联运动模拟系统的关键技术及研究现状

针对并联运动模拟系统的关键性技术进行了详细探讨,剖析了并联运动系统机构结构学理论、运动学理论、动力学理论以及控制策略的研究热点及难点,探讨了国内外对这些关键性技术的研究现状以及目前我国研制并联运动模拟系统所需研究的重点。本文的分析不仅提出了研制并联运动模拟系统的关键性技术方向,而且可以为并联运动模拟平台及其运动系统的进一步研究提供参考。     

基于运动耦合结构的并联机器人的运动学正逆解

根据运动学等效的原则，在并联机器人中引入等效串联机器人及分支等效串联机器人，以等效广义坐标为中间变量建立并联机器人运动学正逆解求解算法。该算法能有效处理结构带来的运动耦合，并且规划的软件具有自动生成迭代初始点、避免多解性以及便于实际应用等特点，从而为并联机器人的结构设计与创新提供了理论支持。     

[PP]S类并联机构无伴随运动的结构条件

[PP]S类并联机构包括3-PRS、3-RPS、3-RRS和3-PPS四种构型,可实现1移动自由度和2转动自由度,具有广泛的应用前景.伴随运动是[PP]S类并联机构动平台在非独立自由度上发生的运动,是影响[PP]S类并联机构实际应用的关键问题.建立一般3-PRS并联机构伴随运动运动学模型,揭示出一般3-PRS并联机构各项几何结构参数与伴随运动的内在联系,证明3-PRS并联机构无伴随运动所必须满足的结构充要条件,根据这一结构条件可构建无伴随运动的3-PRS并联机构.指出无伴随运动的3-PRS并联机构中存在的局部自由度,给出考虑这一局部自由度的驱动选取方案,对无伴随运动的3-PRS并联机构进行自由度分析,并确定该类机构的2转动自由度的连续转轴.这一结构充要条件适用于全部[PP]S类并联机构.     

并联机构压纹机运动学研究及仿真分析

为了解决当今市面上现有的压纹机所出现的一些问题,提出了一种结构合理、控制简单的新型并联机构压纹机。介绍了该压纹机的整体结构方案和突出特点,论述了该机构在实际生产生活中的可行性和实用性。介绍了并联机构压纹机的机构组成和机构模型的建立,并建立了运动学数学模型,得出其运动学正逆解的解析形式,对其位置、速度和加速度做解析推导。通过Adams分析软件,对机构的运动进行分析,得出机构输入与输出构件的运动规律曲线图,并对运动规律进行分析,掌握其运动特性。通过对并联机构压纹机的运动学研究及仿真分析,为该机构的进一步研究和优化提供参考。     

并联运动模拟平台的运动学分析

为获得某并联六自由度运动模拟平台的运动特性,以该平台的支链为研究对象,建立了各构件的坐标系,在此基础上通过上下平台间的矢量关系和转换矩阵实现平台的位置反解,构建其运动学模型,最后运用MATLAB对构造的运动学模型进行仿真,获得支链长度、伸长速度、伸长加速度的变化曲线。     

3-PRC并联机构的运动学分析

讨论了具有3平移自由度的3-PRC并联机器人机构的运动分析.基于机构运动约束方程,通过坐标变换证明机构的平移运动规律,给出机构位置逆解的解析表达式;并且建立了3个输出运动参数与3个运动输入参数之间的速度和加速度关系的显示数学模型,得到机构速度、加速度正逆解,且逆解给出2种形式,理论分析及算例仿真表明2种形式解的等价性.     

一种新型正交结构6-PPPS并联机构及其运动学解耦性研究

提出一种正交结构六自由度并联机构,建立了运动支链的位置矢量方程,推导出速度正解和反解方程.定义了并联机构的运动解耦,分析了该正交结构六自由度并联机构在不同姿态的运动解耦性能.并联机构运动解耦能够简化其运动学模型,为其运动学标定和控制带来方便.     

新型虚拟轴三维坐标测量机构3-RRC的运动分析

简要介绍了坐标测量机的发展动态及新型虚拟轴三维坐标测量机构3—RRC的测量原理，并用运动影响系数法对其进行了运动分析，为测量机的运动性能评价提供了理论依据。借助于ADAMS软件进行动态仿真，检验了理论推导的正确性，提供了机构的运动学特性曲线。     

新型并联机床的柔度指标及其在工作空间内分布研究

研究并联机床的柔度及其在工作空间内的分布情况，对并联机床的方案设计和使用有重要意义，对一种新颖的以6－SPS正交3维平台机构为原型6自由度并联机床的变形与力关系进行分析，基于柔度矩阵的子阵，提出该并联机床在任意位姿的4个柔度评价指标，并给出了这些评价指标在定位姿工作空间内的分布情况，为该并联机床的合理任务规划和因受力变形而 产生的加工误差分析提供依据。     

基于3-UPS机构并联机床的运动学分析

结合并联机床的机构特点,采用矢量法建立了3-UPS并联机床机构运动学模型,运用求导法推导了3-UPS机构的一阶影响系数矩阵,分析了机构的奇异性和平稳性。     

并联机床加工性能的实验研究

研究和验证了BJ-04-2(A)型并联机床的加工精度与加工表面粗糙度。研究手段是选择国家标准样件进行加工实验,样件加工采用一次装夹,运用端面铣削、侧刃铣削、钻削和镗削的方法加工而成。实验数据结果的分析表明,BJ-04-02(A)型并联机床加工精度中,直线度基本满足国家标准的要求,其它精度指标则未达到标准的要求,加工的表面粗糙度相当令人满意。     

基于PC机的并联机床数控系统的研究

研究了基于PC机的并联机床数控系统的设计和开发，此数控系统以Kollmorgen运动控制卡为运动控制核心，包括多个软件控制模块。     

新型并联机床曲面加工的运动控制与后置处理算法

以六自由度6PM2混联数控机床为研究对象,阐述其独特结构及特性,指出混联机床数控加工后置处理中的两个关键问题,即刀位数据转换和运动控制算法,给出了后置处理中刀位数据的转换方法和过程,提出了一种基于并联结构和串联结构的新型并联机床即混联机床的运动控制算法。     

并联机床动态特性研究的理论与实际意义

针对并联机床的研究现状 ,从刚体动力学、弹性体动力学、加工过程稳定性、加工精度等方面综述了并联机床动态特性研究的理论与实际意义 ,明确了并联机床在工程应用中亟待解决的关键技术问题     

Exechon并联模块的静刚度建模与分析*

为研究Exechon并联模块的刚度性能,采用子结构综合方法建立该模块的刚度解析模型。分别采用虚拟关节法和有限元法计入各关节和支链体的柔性,并通过推导动平台和支链装配体间的变形协调方程构建出系统的弹性静力学模型。由系统方程抽取出动平台刚度矩阵,据此预估Exechon并联模块在典型位姿和工作全域内的刚度性能,并将其与有限元仿真结果进行对比。结果表明,所建解析模型具有较高计算精度,可快速预估机构工作全域的刚度特性;Exechon并联模块在工作空间任一截面内的刚度关于x轴对称分布,且沿w方向的刚度受机构位形影响较小。