一种混合驱动六自由度并联平台的精度分析与精度补偿

针对一种六自由度并联机构进行了运动学分析,充分考虑了关节(球铰、回转副)间隙误差随机性的影响,在运动学逆解的基础上建立了实际误差模型;在对位置误差灵敏度进行了计算机仿真与分析的基础上,采用直接误差补偿方法对并联平台进行了精度补偿,计算机仿真结果表明:该方法可以显著提高并联平台的精度.     

一种新型四自由度并联机构的动力学分析与仿真

采用增加约束从动支链限制运动平台自由度,同时减少驱动支链的方法,得到了一种新型四自由度并联机构。分析了该机构的运动自由度,建立了该机构运动构件的输入、输出关系方程,同时利用牛顿-欧拉法建立含驱动摩擦的机构动力学模型。对该机构进行运动轨迹规划,采用编程计算,得到了在两种不同运动轨迹条件下的机构各构件受力。最后利用Matlab的Sim Mechanics工具箱对该机构进行了动力学仿真,验证了该机构理论计算的正确性。     

新型六自由度并联机器人精度分析

精度设计是机器人误差标定技术的重要手段。本文结合新型六自由度并联机器人的结构特点,在误差概率分析与蒙特卡洛法的基础上,建立铰链间隙影响下的机器人实际误差模型,并且应用此模型进行精度分析。为新型六自由度并联机器人的精度综合提供了理论依据。     

3-PCR并联机构精度分析

首先,对3-PCR并联机器人机构进行建模,基于微分原理,通过求解3-PCR并联机构的位置微分方程,得到了机构的精度分析模型。然后,使用MATLAB仿真来分析各主要误差源对该机构动平台精度的影响(主要误差源有主动副转动误差、结构参数误差和位姿变化引起的误差)。最后,通过以上分析对3-PCR并联机器人机构的实际误差补偿与控制奠定了理论基础。     

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.     

一种新型三支链六自由度并联机构动力学及性能分析

提出一种三支链六自由度并联机构,简要介绍其参考坐标系和自由度特性。基于虚功原理和机构的运动学模型建立了机构的动力学模型;结合不同物理意义下的动力学性能指标,提出了衡量机构平均性能的全域性能度量指标;通过数值仿真,求解动力学模型,得到支链驱动力的变化规律及动力学性能指标随几何参数的变化规律。研究结果对进一步分析并联机构的稳定性、机构优化设计和系统控制等实际工程应用提供了理论基础。     

Stewart平台位姿精度的影响因素分析

本文针对不同结构的Stewart平台，利用误差模型，采用数值方法分析比较了影响Stewart平台位姿精度的两个因素，即铰链的位置误差和驱动杆的测量偏差。     

一种过驱动并联机构的运动学分析及控制系统设计

介绍了一种平面2 DOF四分支过驱动并联机构,通过建立该机构的运动学数学模型,对其进行了位置反解和速度雅克比矩阵的求解;然后详细说明了该机构的运动控制系统组成,同时给出了实验结果;实验结果表明,该系统的轨迹跟踪精度比较理想.     

一种绳驱动并联清洗机器人的控制策略研究

绳驱动并联清洗机器人可以有效地代替人工实现对外墙的清洗作业,但是由于其自身受到外界干扰较多,而且机器人的所有动作都要确保绳索处于张紧状态,因此与传统的并联机器人相比,研究绳驱动并联清洗机器人的运动控制问题更具有挑战性。考虑实际使用过程中系统受到的外力干扰问题,通过牛顿-欧拉法和拉格朗日方程建立包含绳索弹性的系统动力学模型;结合PD前馈控制和传统的PID控制,设计包含绳索张力优化算法的控制律,通过李雅普诺夫稳定性理论证明控制算法的稳定性;通过数值分析验证了绳驱动并联清洗机器人在受到外力扰动时的理论跟踪性能,证明了该控制算法的有效性。     

激光焦点磁力驱动平台的波动特性分析

针对现有驱动平台在传统PID参数控制下Y方向平动实验中出现的波动情况进行分析,猜测波动的原因是由于平台结构分布不均匀造成的。针对波动情况,建立在环形永磁铁和柱形永磁铁结构分布不均匀情况下驱动平台的数学模型。并对结构不均匀情况下数学模型进行Y方向的仿真分析。仿真结果表明,分布不均匀情况下的数学模型在仿真过程中会出现波动。仿真结果与猜测结果相同。实验过程中的波形情况是由于驱动平台的结构分布不均匀造成的。     

三平移并联机构的精度分析及结构参数对其影响分析

以三平移并联机构为对象,通过运动学分析,得出该机构的速度雅可比矩阵。从理想状态的角度建立误差模型,并通过数值计算的方式,分析各种因素对机构精度的影响。通过分析绘制的相关曲线图,评定了机构参数的影响范围,并优化了部分参数,对并联机构的结构设计有一定的指导意义。     

并联机床动力学研究进展

目前,并联机床动力学研究取得了一定的进展,但绝大多数研究工作都还集中在刚体动力学方面,其弹性动力学以及动力学应用方面的研究相对还比较少。本文利用所收集到的涉及以上方面内容的文献进行综述,并为动力学的进一步研究提出了建议。     

基于Kane方程的3UPS/S并联机构动力学研究

为了分析3UPS/S并联机构在并联转台中的动力学特性,采用Kane法建立该并联机构的动力学模型.选择一条具有代表性的运动轨迹,对支链的驱动力以及中央立柱对动平台的约束力进行仿真分析;给出了可以对动力学模型进行简化的方法,分析模型简化后对驱动力的影响.结果表明:3个支链驱动力的最大值基本相同,中央立柱的约束力中z向约束力最大,这是因为中央立柱在平衡驱动力的同时,还要对动平台起支撑作用.该研究工作为3UPS/S并联机构支链驱动系统的选取提供了参考,也为中央立柱的结构参数设计提供了理论依据.     

3-PTT单支杆支链并联平台的运动及参数分析

提出了一种单支杆支链的3-PTT并联平台机构，通过理论分析及运动仿真．证明了该机构仅有3个平动自由度。文章给出了该机构的运动学逆解，同时对机构具有最大空间体积比条件下的参数配置进行了分析，得出了动平台三角形边长为固定平台三角形边长的1／2时，机构具有最大的空间体积比这一结论。     

新型激振台的动力学分析与参数优化

提出了一种新型的激振台并研究其动力学特性,基于Sold Works和ADAMS软件建立激振台的虚拟样机模型。利用ADAMS的柔性体模块建立弹簧的柔性体模型,对激振台进行刚柔耦合动力学分析,并进一步分析了固有频率、振型及频率响应。根据分析结果优化弹簧和柔索的刚度,优化后的仿真结果表明:激振台的稳定性和振动情况都得到了提高。     

4 RRR冗余并联机构的运动学分析

针对4-RRR冗余并联机构的输入及输出构件间的位置关系展开研究。基于运动螺旋理论,分析了该机构的自由度性质,并确定了主动副的位置;建立了机构的逆运动学方程及正运动学方程,并对给定运动平台的位姿进行了数值计算,以验证所建立方程的正确性;研究了机构的运动解耦性以及运动平台的工作空间大小与连杆长度变化的关系;最后,对给定运动平台的运动方程下主动副的输出转角进行了数值仿真。     

一种并联平台位姿的测量方法

提出了一种新型的基于超声波测距原理的并联平台位姿高精度测量方法，以Stewart型平台为例，介绍了通过三角形法实现运动平台三维定位及运动学建模的方法，并给出了基于测量模型的平台位姿的表达式。     

基于正交实验设计的并联机构误差分析

介绍了一种新型含恰约束支链3-SPS/S并联机器人机构,为提高终端平台的定位精度,对该并联机构进行误差分析。首先在运动学逆解基础上,对驱动支链的运动方程进行微分,建立该机构位姿输出误差正解数学模型。并在给定机构误差的条件下,考虑末端执行器在工作过程中位姿输出误差的变化情况。利用正交实验设计的思想均衡排布参数的误差水平,对该机构进行精度分析,并绘制某姿态下的误差分布直方图及许用精度范围内的可靠度。结果表明:利用正交实验法能够快速计算误差值,为并联机构的精度设计和运动学参数的标定建立了理论基础。     

基于BP神经网络的并联机构误差分析

以3-UPS/S并联机器人机构为研究对象,构建一种基于虚拟实验与BP神经网络的并联机构输出误差预测模型,能够快速预测并联机器人机构的输出误差。充分考虑并联机构铰链安装误差与铰链轴线误差,建立包含上述输入误差的虚拟样机模型,通过虚拟实验仿真求解该机构输出误差;假定机构零部件在大批量生产情况下误差服从正态分布,构造多组服从正态分布的输入误差样本,进而建立该机构的BP神经网络预测模型。研究结果表明:该BP神经网络模型可以准确、快速地对机构位姿输出误差进行预测,为并联机器人机构的误差分析与精度综合提供了新的依据。