2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析與參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、本文主要研究的是具有兩條垂直交錯(cuò)轉(zhuǎn)軸的2轉(zhuǎn)1移空間三自由度2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及其性能優(yōu)化，主要進(jìn)行的工作和研究取得的成果可概括為以下幾個(gè)方面:
　　根據(jù)2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，首先運(yùn)用螺旋理論來(lái)分析2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度及其性質(zhì)。然后設(shè)定2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的參數(shù)，進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)位置分析，推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)位置正反解。根據(jù)位置反解表達(dá)式，求出2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的三個(gè)輸入副和動(dòng)平臺(tái)輸出

2、運(yùn)動(dòng)之間的速度映射矩陣，即雅可比矩陣。通過(guò)前面求出的雅可比矩陣，確定2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的奇異位形，機(jī)構(gòu)只存在兩類(lèi)混合奇異，不存在正解奇異和反解奇異。
　　通過(guò)考慮機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)副各個(gè)桿長(zhǎng)的限制，運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)角的限制和奇異位形等三面的制約因素，然后通過(guò)空間搜索法繪制出2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)刀具末端的工作空間圖譜。通過(guò)SolidWorks軟件建立2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)，然后利用SolidWorks軟件中的Simulat

3、ionMotion分析模塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，驗(yàn)證2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度，位置正反解的正確性，并繪制了空間螺旋線軌跡。
　　根據(jù)2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要，構(gòu)造出機(jī)構(gòu)的靈巧度、剛度、承載能力等性能指標(biāo)，然后建立運(yùn)動(dòng)學(xué)目標(biāo)函數(shù)，從而研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)性能的影響。設(shè)計(jì)出了一個(gè)基于MATLAB平臺(tái)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)“參數(shù)導(dǎo)引”優(yōu)化軟件，對(duì)2-UPR-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，將幾個(gè)優(yōu)化目標(biāo)相互整合，進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)優(yōu)化后得