3-PRS&3P混联机构运动学分析

为提高工作效率,让机构得到最大化利用,提出一种新型混联机构3-PRS&3P.建立该机构的动、静坐标系,采用螺旋理论对此混联机构进行自由度分析,并通过修正的Grubler-Kutzbach公式,对该混联机构自由度进行验证,得到一致的结果;对混联机构进行运动学逆解分析和正解分析,采用余弦定理和空间坐标变换法对此混联机构进行...     

一种新型混联机构设计及位置逆解分析

以一种新型2T2R大摆角(3-RPR+R)UPS混联机构构型为基础进行研究,介绍机构组成。通过螺旋理论推导了机构的自由度,且通过G-K公式验证了所得自由度。利用空间坐标变换法建立位置逆解方程,用MATLAB求解方程,计算出并联机构的位置逆解。将建好的三维模型导入ADAMS中添加运动副、添加点运动激励使其实现假定的运动形式,并进行运动仿真。结果表明可实现给定运动,验证了该混联机构的合理性。     

五自由度混联机构型综合的研究

提出了一种系统有效的混联机器人构型综合的新方法和单并联、多并联混联机构的概念及表示方法。根据螺旋理论构造了单开链五自由度串联机构;基于自由度分配原理,分析了可能出现的五自由度混联机构具体类型;将并联机构视为一个复合运动单元构型到串联机构中,替代串联机构中运动基相同且连续的若干运动单元,获得五自由度混联机器人构型;通过运动螺旋的线性组合来生成其他混联机构,并通过实例验证了该构型的正确性。分析表明该机构兼具串联机构和并联机构的优点。     

新型龙门式混联机床主体机构的动态特性分析

以一种新型龙门式混联机床主体机构为研究对象,对该混联机床主体机构的动态特性进行研究。首先运用Solid Works对其主体机构建立三维实体模型,然后导入到有限元分析软件ANSYS Workbench进行模态分析,得到主体机构的一到六阶固有频率和振型,找出机构运动过程中易发生共振的位置,并且得出混联机床主体机构的各阶固有频率均大于机床的工作频率,验证了机床主体机构设计的合理性。在模态分析的基础上,对该混联机床进行谐响应分析,得出动平台在X,Y,Z轴方向的位移响应曲线,从而验证该混联机床的抗振性能,得出机构应避免的敏感频率,这为该混联机床的进一步动态设计与优化奠定了基础。     

运用RGRR—Ⅰ并联机构构造混联机床的研究

混联机构兼有串联机构工作空间大的优点,又有并联机构刚度大的特征;少自由度并联机构的创新是研究混联机构的关键.提出一种基于新型并联双自由度转动机构(RGRR-Ⅰ)基础上的混联机床,其中RGRR-Ⅰ机构的特点为:仅有三个活动构件;工作空间大;可以实现绕固定坐标系Z轴的摆动,幅度为-90°～90°,以及绕摆动轴X1轴360°的转动.运用RGRR-Ⅰ机构构造混联机床,具有刚度高、工作空间大、结构紧凑等优点,通过制造样机,验证了上述结论.     

一种2转动自由度空间并联机构

提出了一种具有2个转动自由度的空间并联机构。一个垂直于定平台的沿Z方向的转动,另一个方向平行于定平台且方向随着机构的运动而不断变化。根据约束螺旋理论分析了该机构分支的运动螺旋和约束螺旋,并计算了自由度,对其输入原件选取的合理性进行了判断。用D-H法建立各分支连杆坐标系,建立机构的位置方程。     

少自由度并联机床的构型设计

文章论述了并联机床各分支链的运动约束对运动平台自由度的影响,提出了主动链和约束链的概念.在此基础上讨论了如何根据并联机床的自由度要求,确定约束链机构和各主动链运动副型式的问题.并结合几种实际并联机床构型,验证了该设计模型的正确性.     

一种新型混联机构的设计与位置分析

结合并联机构与串联机构的优势,设计了一种新型混联机构,该机构由3-UPU并联机构和2自由度旋转机构串联而成。对该机构进行了自由度分析。分步分析其位置正解,先运用封闭解法对3-UPU并联机构分析,得到3-UPU并联机构的位置正解;然后采用坐标变换分析在2自由度旋转机构作用下,3-UPU并联机构位置正解的变化,最终得出了该混联机构的位置正解。     

一种2T2R型并联机构的运动学分析及仿真

提出一种新型2T2R并联机构,该机构由静平台、动平台和连接两平台的两条PRS支链和两条PSS支链组成。基于螺旋理论对机构的自由度进行分析,并根据机构运动螺旋系、约束螺旋系和驱动螺旋系的线性相关性分析了机构的奇异位形;然后利用齐次坐标变换法建立机构的位姿方程,再通过对位姿态方程求导得出机构的速度、加速度正、逆解方程;最后给出数值算例,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于人体关节的七自由度仿人手臂设计与分析

根据人体关节特点,提出采用并联机构作为机器人手臂的各个关节。定义两种并联机构模块:正交三自由度球面并联机构3-RRR,用SS来表示;正交两自由度球面并联机构2-RR,用SU来表示。根据人手臂的关节的运动特点,采用模块SS作为手臂的肩关节,用模块SU作为手臂的肘关节和腕关节,串联起来设计了串并联七自由度手臂。定义了模块的输入角度和输出角度,得出了两种角度的数值关系。在此基础上对7自由度手臂进行了位置分析,通过仿真验证了其正确性。为控制系统的研究奠定了基础。     

一种混联机床运动学建模及研究

为了研究少自由度结构的混联机构并联机床运动学问题,提高机床在加工过程中的运动控制精度,本文以一种五自由度新型重型混联机床-XNZH2430为例,分析了其几何结构,对该类型机构进行了深入的研究,推导并建立了其运动学正、逆解模型.     

并联运动机床现状与关键技术研究综述

随着社会的发展,并联运动机床技术迅速成为数控领域中的一个研究热点,具有广泛的应用和广阔的发展前景。简要介绍了国内外并联运动机床的研究背景及其发展现状,对并联运动机床的关键技术即数控系统实时控制模型、位置正反解和运动学分析分别进行了介绍,并对目前存在的主要问题和解决方法进行了探讨。     

PRS-XY型混联机构运动学分析和运动控制

在研究PRS-XY型混联平台结构的基础上,建立了该机构的运动学模型,通过逆运动学解析,给出PRS-XY型混联平台的运动控制算法,导出了计算实轴位置的运动学公式.阐述了PRS-XY型混联加工平台的控制过程,提出了在基于Turbo PMAC平台的数控系统中将粗插补和运动学算法下载到Turbo PMAC卡中运行的方法,可以提高机构运动的在线实时控制能力,该方法也可用于其它类型并联机构或机床的控制.     

一种三平移并联激光加工机床的运动学研究及仿真

结合并联机构与激光技术的特点,提出一种三自由度平移并联激光加工机床.介绍了并联激光加工机床的组成部分,并应用机器人机构拓扑理论计算其自由度,进行了并联机构的运动学逆解分析.通过运动学仿真,模拟了机床的运动轨迹,验证了并联激光加工机床运动学性能与设计的合理性.     

一种6-TPS并联机构位置正解的快速解法

研究6-TPS并联机构的位置正向求解方法.建立了6-TPS并联机构的通用运动学模型,提出了一种位置正解的数值求解方法,推导了位置正解迭代格式,并利用MATLAB进行了6-TPS并联机构的位置正解数值仿真,结果表明求解程序稳定、快速、有效.     

Kinematical calibration of a hybrid machine tool with Regularization method

The hybrid machine tools, combining the advantages of serial and parallel type machine tools, provide more and more application opportunities for less-freedom parallel mechanism. Accuracy performance is still an important index of hybrid machine tool for industry application. In this study, configuration of a 3-P(4R)S-XY hybrid machine tool is first introduced. The 3-P(4R)S parallel mechanism can be simplified to a 3-PRS mechanism on kinematical calibration. Based on that, error model and error kinematics are derived to introduce all possible manufacturing and assembling errors into calibration. Then, identification matrix is derived by differentiating kinematical equations. Combining the advantages of calibration schemes based on both inverse and forward kinematics model, a new measurement scheme is put forward, in which not all freedoms of motions needs to be measured and error identification could be efficiently accomplished in one time measurement. In order to solve the ill-posed problem in error identification, practical Regularization methods are adopted. Finally, the kinematical calibration experiment of the prototype machine tool is performed with a combined measuring tool. The results of RTCP accuracy test reveal that the positioning accuracy is less than 0.05 mm in the 30° cone workspace. Calibration experiments for the prototype verify feasibility and effectivity of the more precise kinematical error model, the low-cost measurement scheme, and the error identification solution with Regularization method.     

3PRS-XY混联型并联运动机床数控系统研究

设计了基于“Pc＋Turbo PMAC”开放模式的数控系统,实现3PRS-XY混联型并联运动机床的运动控制。利用Turbo PMAC开放的运动学计算功能,将运动学变换计算嵌入到Turbo PMAC中,在Turbo PMAC中完成轨迹粗插补,提高了控制系统的实时性和可靠性,降低了系统的开发周期。     

六自由度并联杆系机床位置正解的研究

本文针对一种新型六自由度并联杆系机床机构的结构特点,在几何分析的基础上,利用代数方法建立了系统的正向运动学模型,用改进的Newton-Raphson法对其进行了求解,计算结果表明,该方法的计算速度快且精度高,可以达到预期的要求。     

一种新型螺旋面钻尖刃磨机床的运动学研究

螺旋面钻尖在钻削的稳定性和自动定心上要优于普通钻尖。研究了利用并联机构的两轴联动来实现了螺旋面钻尖刃磨的新方法,对并联机构的运动学进行研究,基于MATLAB进行了运动学和工作空间的仿真。仿真结果表明,并联机构的运动特性符合刀具刃磨所需的运动特性,且X向工作空间对参数的变化更敏感。     

立式加工中心空间误差验证及补偿

为提高某立式加工中心整机加工精度,借助旋量理论建立完备立式加工中心空间误差模型,在此基础上实现机床空间误差有效补偿.以旋量理论为基础推导并建立机床刀具运动链与工件运动链运动学正解,分析机床21项几何误差原理,在考虑21项几何误差的基础上建立该立式加工中心完备空间误差模型;利用九线法完成各项几何误差辨识;基于旋量运动学正解求解机床运动学逆解后得出运动轴实际运动路径,并通过体对角线实验对比补偿前后的效果.结果表明:所提补偿方法补偿效果显著,验证了机床空间误差模型的准确性,实现了提高机床加工精度的目的.