一種新型四自由度姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)的誤差補償策略研究.pdf

1、密切結(jié)合國家飛機制造業(yè)對部件級精密對接裝備的重要需求，在國家自然科學基金青年項目和教育部博士點基金的資助下，本文以一種新型四自由度姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)PaQuad為對象，深入研究這類含鉸接動平臺并聯(lián)機構(gòu)的幾何誤差補償策略，內(nèi)容涉及位置逆解與速度映射、誤差建模與驗證、精度分析與預估以及運動學標定等。取得的研究成果如下:
　　1.位置逆解與速度映射。結(jié)合PaQuad并聯(lián)機構(gòu)的特點，利用矢量鏈法建立該機構(gòu)的位置逆解模型;基于螺旋理論建立該機構(gòu)的

2、速度映射模型，獲得其全階速度雅可比矩陣。
　　2.誤差建模與驗證。利用螺旋理論建立PaQuad并聯(lián)機構(gòu)末端位姿誤差與各支鏈幾何誤差間的誤差映射模型，并借助商用SolidWorks軟件對誤差模型進行仿真驗證，為指導裝配工藝與物理樣機的運動學標定提供數(shù)學模型。
　　3.精度分析與預估?；陟`敏度系數(shù)法對幾何誤差源進行精度分析，通過設(shè)計裝配工藝來消除/抑制靈敏度較大的幾何誤差，保證物理樣機具有一定的基礎(chǔ)精度。同時通過測量手段確定幾

3、何誤差值，并基于區(qū)間理論，預估幾何誤差源對物理樣機末端精度的影響程度，為合理簡化參數(shù)辨識模型提供理論依據(jù)。
　　4.運動學標定。在精度預估基礎(chǔ)上，建立基于激光跟蹤儀的PaQuad并聯(lián)機構(gòu)誤差參數(shù)辨識模型，借助商用SolidWorks軟件仿真運動學標定流程，驗證其有效性。將上述流程應用于PaQuad物理樣機的運動學標定，使得沿α、β和γ三個轉(zhuǎn)動方向的最大姿態(tài)偏差由0.197°、0.522°和2.098°分別降低至0.027°、0.0