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3-RRRT并联机器人运动学及动力学研究

作　者: 李彬
导　师: 赵新华
学　校: 天津理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 并联机器人 运动学 奇异位形 动力学 ADAMS 仿真
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 252次
引　用: 6次
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内容摘要


本文对3-RRRT并联机器人在运动学及动力学方面进行了比较深入的研究,主要涉及的内容有:3-RRRT并联机器人运动学正、反解方程的推导,3-RRRT并联机器人奇异位形空间分析及数值仿真,3-RRRT并联机器人的动力学反解方程的推导及数值仿真,以及基于ADAMS的虚拟样机3-RRRT并联机器人的运动学及动力学仿真。针对3-RRRT并联机器人,根据机构类型分析了动平台空间运动的性质,利用螺旋理论,通过建立位置输入输出方程推导出了其运动学的正、反解方程,分析了3-RRRT并联机器人的奇异位形空间。运用瞬时运动分析法,建立了机构的奇异位形判别矩阵,并通过数值仿真得到了机构的奇异位形空间。根据螺旋理论在力学上的应用,首先求出了各个转动副的角速度、角加速度与动平台速度、加速度的关系式,在此基础上利用虚功原理得到了简化的动力学反解方程,并进行了数值仿真。利用ADAMS对3-RRRT并联机器人进行了运动学及动力学仿真,得到了运动学及动力学的输入、输出曲线图,根据曲线图分析对机器人的运动学及动力学性能给予了评价。

全文目录


中文摘要  5-6
英文摘要  6-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 机器人技术的发展现状及应用  9-11
    1.1.1 机器人技术的发展历史  9
    1.1.2 国外机器人技术的发展概况  9-10
    1.1.3 我国机器人技术的研究现状  10-11
  1.2 机器人技术的发展趋势  11
  1.3 并联机器人的兴起  11-13
  1.4 并联机器人的有关理论  13-15
    1.4.1 运动学分析  14
    1.4.2 力学分析  14
    1.4.3 机器人的计算机仿真技术研究  14-15
  1.5 论文选题背景及主要内容和意义  15-17
第二章 3-RRRT并联机器人运动学分析  17-27
  2.1 引言  17
  2.2 3-RRRT并联机器人机构介绍  17-18
  2.3 螺旋理论  18-19
    2.3.1 线矢量  18
    2.3.2 螺旋或旋量  18-19
    2.3.3 螺旋运动方程  19
  2.4 3-RRRT 并联机器人运动学分析  19-25
    2.4.1 位置反解分析  19-21
    2.4.2 运动副轴线Plücker坐标的建立  21-23
    2.4.3 运动方程的建立与求解  23-25
  2.5 小结  25-27
第三章 3-RRRT并联机器人奇异位形分析  27-34
  3.1 引言  27-28
  3.2 机构分析  28-29
    3.2.1 机构的自由度  28
    3.2.2 机构分析  28-29
  3.3 机构的瞬时速度分析  29-31
  3.4 数值仿真  31-33
  3.5 结论  33-34
第四章 3-RRRT并联机器人动力学分析  34-42
  4.1 引言  34-35
  4.2 刚体上作用的力螺旋  35-36
    4.2.1 刚体上的作用力  35
    4.2.2 刚体上作用的力偶  35
    4.2.3 刚体上作用的力螺旋  35-36
  4.3 机构的加速度分析  36-38
  4.4 机构动力学分析  38-40
    4.4.1 两螺旋的互易积  38
    4.4.2 动平台的外力螺旋  38-39
    4.4.3 杆件的外力螺旋  39
    4.4.4 整个系统功率的求解  39-40
  4.5 数值仿真  40-41
  4.6 结论  41-42
第五章 基于ADAMS的运动学及动力学仿真  42-52
  5.1 引言  42-44
  5.2 机械系统的动态仿真分析步骤  44
  5.3 ADAMS 的三个重要模块  44-46
    5.3.1 ADAMS/View(基本环境)  44-45
    5.3.2 ADAMS/Solver(求解器)  45
    5.3.3 ADAMS/PostProcessor(专用后处理模块)  45-46
  5.4 3-RRRT 并联机器人建模  46-47
  5.5 3-RRRT 并联机器人运动学仿真  47-50
    5.5.1 运动学反解仿真  48-49
    5.5.2 运动学正解仿真  49-50
  5.6 动力学仿真  50-51
  5.7 结论  51-52
第六章 结论与展望  52-53
参考文献  53-56
攻读硕士学位期间参加的科研项目与发表的学术论文  56-57
致谢  57-58

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 机器人技术 > 机器人
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