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6-PSS并联宏动平台的性能分析

作　者: 卢庆洲
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: 6-PSS并联宏动平台位置分析工作空间分析精度分析与误差补偿运动仿真
分类号: TH703
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
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内容摘要

随着科技的发展，在精密机械、医疗和生物工程等领域，宏微双重驱动系统的操作台已经逐渐取代了单一驱动系统的操作台。宏动平台作为宏微双重驱动系统的一部分，其机构的运动性能直接影响了微动平台的操作效果，所以宏动平台的研究具有重要意义。本文研究的是基于并联机构的宏动平台，机构原型为6-PSS并联机构。描述了6-PSS并联宏动平台的机构特点，分析了该机构作为宏动平台的优势。建立运动学模型，利用其中的机构运动学约束方程，推导出位置反解方程，采用基于雅克比矩阵迭代的方法解决了位置正解问题。利用机构本身的约束和机构学方程，用球坐标搜索法，绘制出位置工作空间三维图，分析了机构的结构参数对工作空间的影响，为机构尺寸的设计提供了参考。对6-PSS并联宏动平台机构建立位姿误差模型，找出影响机构末端精度的单项误差源，对这些单项误差进行分析比较，绘制出图表，找出了影响较大的误差源。分析了位姿参数和结构参数的变化对机构精度的影响。建立了位姿误差补偿模型，通过补偿滑块运动进行理论上误差补偿及提高末端位姿精度。在Solidworks中建立6-PSS并联宏动平台的三维模型，并导入Adams中进行运动学和动力学仿真，为机构的开发、设计和制造提供了可行性的依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章绪论  10-18
  1.1 引言  10-11
  1.2 宏动平台的国内外发展及应用  11-17
  1.3 本课题研究意义及研究内容  17-18
第2章 6-PSS 并联宏动平台位置分析  18-31
  2.1 引言  18
  2.2 6-PSS 并联宏动平台机构描述  18-19
  2.3 6-PSS 并联宏动平台数学模型的建立  19-23
    2.3.1 坐标系的建立  19-20
    2.3.2 RPY 角坐标变换  20-22
    2.3.3 宏动平台的机构学方程  22-23
  2.4 位置分析  23-30
    2.4.1 位置反解  24
    2.4.2 位置正解计算步骤  24-26
    2.4.3 位置正解的计算实例  26-30
  2.5 本章小结  30-31
第3章 6-PSS 并联宏动平台工作空间分析  31-44
  3.1 引言  31-32
  3.2 机构约束  32-36
  3.3 分析工作空间  36-38
  3.4 位置工作空间计算实例  38-40
  3.5 结构参数对工作空间的影响  40-43
  3.6 本章小结  43-44
第4章 6-PSS 并联宏动平台精度分析及误差补偿  44-64
  4.1 引言  44
  4.2 建立位姿误差模型  44-48
  4.3 精度分析  48-60
    4.3.1 各个单项误差的分析比较  48-51
    4.3.2 位姿参数和结构参数对机构精度的影响  51-60
  4.4 误差补偿  60-63
    4.4.1 建立位姿误差补偿模型  61-62
    4.4.2 计算实例  62-63
  4.5 本章小结  63-64
第5章 6-PSS 并联宏动平台运动仿真  64-71
  5.1 引言  64-65
  5.2 在 Solidworks 中建立三维模型  65-66
  5.3 在 Adams 中建立仿真模型  66-67
  5.4 运动学和动力学仿真  67-70
    5.4.1 运动学仿真  67-70
    5.4.2 动力学仿真  70
  5.5 本章小结  70-71
结论  71-72
参考文献  72-76
附录  76-84
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  84-85
致谢  85-86
作者简介  86

6-PSS并联宏动平台的性能分析

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