六自由度并聯(lián)機構(gòu)誤差分析和補償.pdf

1、并聯(lián)機構(gòu)以其剛度大、運動精度高、承載能力強以及運動慣量小等優(yōu)點，在眾多工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。并聯(lián)機構(gòu)的精度是其性能的重要指標(biāo)，要使其精度得到提高，就要對引起機構(gòu)末端位姿產(chǎn)生誤差的各項因素進行分析研究，以達到對其末端位姿誤差進行補償?shù)哪康?，從而提高其運動精度。
　　 本文以一種型式為6-PSS并聯(lián)機構(gòu)的風(fēng)洞實驗運動控制裝置為研究對象，對其進行了誤差分析和補償?shù)难芯?，以使機構(gòu)末端位姿精度能夠達到實驗要求。其主要工作包括機構(gòu)的運動學(xué)分

2、析、動力學(xué)分析、誤差分析、誤差參數(shù)辨識以及誤差的補償。
　　 結(jié)合6-PSS并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，應(yīng)用速度投影法求得了機構(gòu)的雅克比矩陣，以及二階影響系數(shù)矩陣，從而得到機構(gòu)各構(gòu)件的速度及加速度的表達式，并在此基礎(chǔ)建立機構(gòu)的剛體系統(tǒng)動力模型，然后，進一步將連桿看作彈性桿，應(yīng)用有限元法建立6-PSS并聯(lián)機構(gòu)的彈性動力學(xué)模型。
　　 綜合考慮6-PSS并聯(lián)機構(gòu)各項運動學(xué)誤差，應(yīng)用矩陣微分法建立機構(gòu)的誤差分析模型；根據(jù)機構(gòu)總誤差傳遞

3、矩陣的型式，應(yīng)用微分疊加原理對機構(gòu)各單項誤差源的特性進行研究，分析各單項誤差源對末端位姿誤差的影響特性：應(yīng)用矩陣奇異值分解理論推得機構(gòu)的誤差敏感度的表達式，并對其特性進行分析計算；對機構(gòu)彈性誤差及鉸鏈間隙誤差進行了分析和計算。
　　 應(yīng)用激光跟蹤測量法測得6-PSS并聯(lián)機構(gòu)的末端實際位姿，在考慮所有靜態(tài)誤差的基礎(chǔ)上，建立一種可以準(zhǔn)確地將桿長誤差和鉸鏈間隙誤差分離開的誤差辨識模型，并應(yīng)用最小二乘法對誤差辨識模型進行求解，從而實現(xiàn)誤

4、差參數(shù)的辨識。
　　 應(yīng)用軟件補償法對所有靜態(tài)誤差和動態(tài)誤差進行補償，在6-PSS并聯(lián)機構(gòu)運動過程中，將鉸鏈間隙誤差及連桿彈性變形誤差等效為上下鉸鏈位置誤差來處理，然后對機構(gòu)運動學(xué)參數(shù)進行修正，對修正后的運動學(xué)逆解模型進行求解，即可實現(xiàn)機構(gòu)的誤差補償，從而提高機構(gòu)的運動精度。
　　 本文將并聯(lián)機構(gòu)看作剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)的基礎(chǔ)上，對機構(gòu)進行誤差分析和補償過程中綜合考慮了靜、動態(tài)誤差，很大的提高了機構(gòu)的運動精度，對此類型的并聯(lián)機構(gòu)