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新型6-（P-2P-S）并联机器人的精度分析与设计

作　者: 赵子艳
导　师: 金振林
学　校: 燕山大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 并联机器人正交结构性能指标几何误差蒙特卡洛方法
分类号: TP242.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 183次
引　用: 1次
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内容摘要

本文对一种新型的6-(P-2P-S)并联机器人的精度进行了分析,这种机器人是由Stewart平台经过变异得到的。介绍了该并联机器人的特点,利用空间机构学理论分析了机构的位置正反解,并分析了该机构在正交位姿的运动解耦性能。基于该并联机器人的结构约束,研究了该机构的工作空间,并定量分析了该机构参数对工作空间体积大小的影响。定义了线速度各向同性性能评价指标,并给出各向同性性能指标在工作空间内的分布情况。采用对并联机构运动学方程取微分的方法求得各主要误差源和末端误差的映射关系,使用叠加原理获得了在综合多种误差影响因素作用下并联机构的几何误差模型,利用蒙特卡洛技术对终端平台误差进行了分析。采用绝对误差敏感度和误差方向敏感度这两个误差评价指标,将主要误差影响因素对机构终端误差的影响进行了分析。以该并联机构的全域各向同性性能指标和全域综合误差指标为依据对该机构进行了参数设计。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-18
  1.1 并联机器人概述  9-10
  1.2 并联机器人发展状况  10-16
  1.3 本论文的选题意义及主要研究内容  16-18
第2章新型6-(P-2P-S)并联机器人的位置分析  18-28
  2.1 概述  18
  2.2 6-(P-2P-S)并联机器人的机构描述  18-20
    2.2.1 结构布局  18-19
    2.2.2 机构特点  19-20
  2.3 6-(P-2P-S)并联机器人的位置分析  20-26
    2.3.1 动平台的姿态描述  21-22
    2.3.2 位置分析  22-25
    2.3.3 正交位姿的解耦分析  25-26
  2.4 本章小结  26-28
第3章新型6-(P-2P-S)并联机器人工作空间分析  28-39
  3.1 概述  28
  3.2 工作空间定义  28-30
  3.3 工作空间分析  30-36
    3.3.1 约束分析  30-31
    3.3.2 工作空间的搜索方法  31-34
    3.3.3 工作空间形状分析  34-36
  3.4 结构尺寸对工作空间的影响  36-38
  3.5 本章小结  38-39
第4章新型6-(P-2P-S)并联机器人的运动学传递性能分析  39-49
  4.1 概述  39
  4.2 运动学传递性能分析  39-48
    4.2.1 雅可比矩阵的求解  39-41
    4.2.2 运动学传递各向同性性能评价指标  41-47
    4.2.3 正交位姿时运动学传递各向同性性能分析  47-48
  4.3 本章小结  48-49
第5章新型6-(P-2P-S)并联机器人的精度分析  49-64
  5.1 概述  49
  5.2 误差模型的建立  49-54
    5.2.1 建模方法综述  49-50
    5.2.2 模型建立  50-53
    5.2.3 考虑间隙误差和垂直度误差的误差模型  53-54
  5.3 基于蒙特卡洛方法的误差分析  54-60
    5.3.1 制造误差随机量抽样  54
    5.3.2 球铰间隙误差随机量抽样  54-55
    5.3.3 误差的蒙特卡洛模拟  55-60
  5.4 误差的评价指标  60-63
  5.5 本章小结  63-64
第6章 6-(P-2P-S)并联机器人的结构参数设计  64-71
  6.1 概述  64
  6.2 并联机器人的结构参数设计  64-70
    6.2.1 结构参数对工作空间大小的影响  65-66
    6.2.2 结构参数对运动学性能的影响  66-67
    6.2.3 结构参数对全域综合误差的影响  67-70
  6.3 本章小结  70-71
结论  71-72
参考文献  72-77
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  77-78
致谢  78-79
作者简介  79

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