ADAMS环境下并联坐标测量机运动分析与仿真

并联机构的运动学分析即是求解并联机构的输入与输出构件的位移、速度、加速度之间的关系。文章以基于Stewart平台的六自由度并联机构坐标测量机为研究对象,在ADAMS软件环境下建立了六自由度并联坐标测量机的虚拟样机模型,然后基于虚拟样机对所研究的并联坐标测量机进行了运动学仿真。通过软件仿真,可以对并联坐标测量机各种运动性能产生直观的了解,从而为并联坐标测量机的设计与开发提供软件验证方法,为建立物理样机打下坚实的基础。同时利用虚拟样机技术还可以大大简化并联坐标测量机的运动学逆解和正解,为进一步对并联坐标测量机的系统优化创造了有利条件。     

并联坐标测量机测量空间分析与计算机仿真

并联坐标测量机是一类全新的坐标测量系统,它具有结构简单、测量精度高、测头位姿灵活等特点,是一种技术附加值很高的机电一体化产品.文章首先介绍一种基于3-RPS运动机构的3自由度并联坐标测量机的结构、特点及测量原理,然后对该坐标测量机的运动学约束问题进行了探讨,并采用优化算法对该坐标测量机的测量空间进行了分析与计算,从而为并联坐标测量机的优化设计提供了必要的理论依据.     

并联坐标测量机建模理论及其虚拟原型设计

并联运动机构具有结构刚性大、运动速度高、误差不叠加等独特特性,因而若将其应用于坐标测量机中,将有可能使坐标测量机的测量精度及测量效率等综合性能得到很大程度的改善。本文首先介绍了一种基于并联运动机构的新型坐标测量机的结构、特点及工作原理,然后建立了该坐标测量机的测量模型,最后,在Windows 98(Windows NT)开发环境下,通过VC＋＋6．0调用OpenGL图形库中的图形函数,对该坐标测量机的虚拟原型进行了参数化三维建模与仿真,从而为真实样机的制作奠定了基础。     

并联六坐标测量机及其结构

提出了发展我国并联坐标测量机来克服直角坐标测量机在原理上对刚度、精度、速度和灵活性的限制。讨论了已有坐标测量机的结构和实现六坐标运动的并联机构。为简化位置求解的难度，确定以演化的Stewart平台作为并联六坐标测量机的结构，并按空间才环机构分析了该结构的自由度。     

6-DOF并联坐标测量机碰撞检验研究

使用OpenGL图形库中的图形函数,设计出六自由度并联坐标测量机的虚拟样机.在此基础上对其运动过程采用包围盒算法进行碰撞检验,给出了具体的碰撞检验算法,完成了算法编程并对其进行了仿真.该算法缩短了碰撞检验时间,提高了视景屏幕的刷新率,进一步增强了虚拟样机系统的真实感和用户的沉浸感.     

柔顺并联机构结构优化与动力学仿真

针对多自由度柔顺并联机构刚度优化和动力学特性优化,提出一种新的柔顺并联机构结构优化方法,包括刚度优化与动力学优化两个过程,称为梁结构优化方法。刚度优化过程中对弯-扭梁结构的参数进行优化,同时对刚度矩阵每个元素单位进行统一,动力学优化的目的是在保持最佳刚度的同时获得所需要的结构动态特性。为了验证该方法的有效性,综合3自由度柔顺并联机构(θx-θy-Z)并利用Matlab遗传算法求解器和ANASY有限元仿真软件对其进行计算以及仿真分析。计算结果和仿真结果显示,优化得到的3自由度柔顺并联机构不仅能够实现较大的工作空间,而且其移动刚度比和转动刚度比分别大于200和4000,证明了该方法的有效性。     

6 SPS并联机构的运动学仿真与分析

位置正解求解是6-SPS并联机构运动学计算的难点,为方便确定位置正解,在ADAMS环境中为6-SPS并联机构的动平台添加一个初始多自由度驱动,进行运动学仿真。得出仿真位置逆解,并在MATLAB环境中求得理论位置逆解,验证了仿真位置逆解的正确性。将仿真位置逆解作为输入参数驱动此并联机构,得到其位置正解,结果表明:位置正解与初始多自由度驱动的值吻合,说明所得位置正解正确。表明运用上述方法可简单方便地计算出6-SPS并联机构所需的正解,可为此类机构位置正解的求解与控制提供参考。     

一种并联机器人机构的精度分析与机构参数选取

介绍了一种能实现空间一维移动和两维大转角摆动的少自由度并联机器人机构模型--空间3-PUU并联机构模型.从对该机构运动支链的分析入手,建立了机构的闭环矢量模型,借助微分分析法,建立了位姿误差的数学模型,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,应用此模型求解出并联机构输出位姿误差,分析了机构位姿变化对位姿输出误差的影响.利用精度模型对机构参数进行了优化分析,讨论了机构参数的合理选取问题,通过仿真给出了在RL、L一定的情况下r的参数选取曲线,探讨了结构参数选取的合理性.     

基于差分进化的六自由度并联机构运动学正解

6自由度摇摆台因其具有刚度大、承载能力强、惯性小、位置误差不积累、易于力反馈控制等优点得到了越来越深入的研究与应用。通过分析6自由度并联机构的结构与运动学模型,提出了一种具有全局寻优的基于差分进化的位置正解方法。差分进化方法在充分借鉴遗传进化算法的思想基础上,采用了3个基因的相对信息,可以较好地提升算法的全局寻优能力,而且算法采用实数编码方式更容易在实践中应用。仿真表明了该算法对求解问题起到了很好的全局优化作用。     

基于光学坐标测量机的STEWART机构标定研究

为提高大型Stewart机构的定位精度,建立了误差模型并提出了基于光学坐标测量机的标定方法.仿真和试验研究表明,本方法姿态测量过程简便,算法的收敛速度快,系统的定位精度明显提高,为Stewart机构的标定提供了一种解决方案.