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可调空间RSS\'R机构和可调空间RSCR机构的综合与分析研究

作　者: 易伟
导　师: 杨随先
学　校: 四川大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 空间可调机构刚体导引运动分析运动仿真齐次化同伦连续法
分类号: TH112
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 65次
引　用: 1次
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内容摘要

与平面连杆机构相比,空间可调机构有不少特点,如结构紧凑、灵活多样、占用空间少、工作可靠及可用少量杆件实现复杂运动等,对空间可调机构的深入研究必将对现代机构学和现代机械产生深远的影响,而对空间可调机构刚体导引问题的研究是推广使用空间可调机构的前提,也是机构学研究的重要内容之一。本课题对空间可调机构的刚体导引综合问题及其综合方程组的求解进行了研究,进而对其进行了运动分析和运动仿真,取得的主要成果如下:(1)在空间可调机构刚体导引综合方面,提出了空间RSS’R机构及RSCR机构实现多位置刚体导引的两步法。第一步,通过刚体位移矩阵及各个运动构件的约束关系,建立初始机构的刚体导引综合的数学模型,得到了各个机构刚体导引综合的非线性方程组。第二步,通过调节初始机构的某些结构参数,使机构实现更多空间位置的刚体导引,并建立了调节后机构的数学模型,得到了相关非线性方程组。分析了各机构实现刚体导引的空间位置数与附加约束个数,任选变量个数间的关系。最后运用同伦齐次化连续法,建立了初始同伦方程组,构建了同伦函数,通过同伦路径跟踪,求得了各个机构的全部数值解。(2)在空间可调机构运动分析方面,建立了空间RSSR和RSCR可调机构运动分析的数学模型,建立了各个机构的类复向量封闭矢量环方程,并利用类复向量定理消去了连杆运动的绝对欧拉角,避免了复杂的坐标变换,建立了相关补充方程,消去了机构运动中的个别中间运动变量,简化了方程,推导出了各个机构的输入输出角之间的数学关系式,即机构的位移方程,然后通过将各个机构的位移方程对时间求导,求得各个可调机构的速度方程,将各个机构的位移方程对时间求二阶导数,从而求得各个可调机构的加速度方程。

全文目录

摘要  2-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-16
  1.1 课题的目的和意义  8-9
  1.2 可调机构的研究现状与展望  9-16
第2章相关基础知识  16-26
  2.1 位移矩阵法  16-18
  2.2 常用的刚体导引的构件  18-21
  2.3 齐次化同伦连续法  21-24
  2.4 数学软件MATHEMATICA 简介  24-26
第3章空间连杆机构刚体导引综合  26-40
  3.1 引言  26
  3.2 空间RSS'R 可调机构刚体导引综合  26-33
  3.3 空间RSCR 可调机构刚体导引综合  33-39
  3.4 本章小结  39-40
第4章空间可调机构的运动分析  40-55
  4.1 类复向量基础简介  40-45
  4.2 空间RSSR 可调机构位移分析及运动分析  45-49
  4.3 空间RSCR 可调机构位移分析及运动分析  49-54
  4.4 本章小结  54-55
第5章空间RSSR 可调机构的仿真分析  55-68
  5.1 相关基础知识介绍  55-58
  5.2 空间RSSR 可调机构仿真分析  58-67
  5.3 本章小结  67-68
第6章结束语  68-69
参考文献  69-73
作者在读期间科研成果简介  73-75
致谢  75

可调空间RSS\'R机构和可调空间RSCR机构的综合与分析研究

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