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《燕山大学》 2006年
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可约并联机构设计理论与方法研究

张勇  
【摘要】:耦合广泛存在于各个系统中,是产生矛盾冲突的根本原因。对于并联机构来说,机构中各个运动、各项性能的强耦合性使得机构综合、尺寸设计、性能提高以及控制的设计变得非常复杂。本课题针对并联机构的强耦合性问题,提出了研究运动解耦的并联机构的设计方法。主要研究内容为: (1)回顾并联机构的研究现状和应用,对现有并联机构构型设计和设计方法进行了总结,分析在机构综合和设计方面取得的成果和存在的缺陷。论述了本文研究的运动解耦并联机构的意义和具体内容。 (2)讨论了可约系统的原理,提出了一般可约系统的概念,针对本文中研究的并联机构,定义了可约并联机构,分别将运动和受力可约进行了分类。 (3)定义并证明三自由度可约移动并联机构的判定充分必要条件,研究三自由度可约移动并联机构的型综合问题,建立了新的坐标参数,综合新的三自由度可约移动并联机构。研究机构可约性和机构布局的关系。 (4)根据三自由度可约移动并联机构的驱动方式,将它们分为两类,分别对他们的各个运动性能指标进行了分析,讨论了它们的优点和不足。 (5)按照驱动方式将机构分类,分别分析了两类机构的静力性能。建立了每个机构的受力和刚度模型。 (6)在考虑工作空间基础上对机构进行了优化设计,利用机构在结构、运动、干涉等方面的相互关系,建立起机构的各个构件的参数同驱动参数的关系。 (7)以机构的整体刚度为基础进行尺寸设计,分析机构提高刚度性能的方法。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TH112

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李秦川;对称少自由度并联机器人型综合理论及新机型综合[D];燕山大学;2003年
2 王伟;运动模拟器结构参数优化与数字样机研究[D];浙江大学;2009年
3 张彦斌;少自由度无奇异完全各向同性并联机构型综合理论研究[D];西安理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 郭大杰;3-PRRRR移动并联机构自由度、约束奇异和运动学分析[D];浙江理工大学;2010年
2 冯时佳;一种三平移并联机器人及其多轴控制研究[D];江苏大学;2007年
3 翟旭;基于修正自由度公式的并联机构型综合理论[D];燕山大学;2009年
4 涂朝辉;飞行模拟器的运动规划与控制[D];燕山大学;2010年
5 周岩;一种新型三维平移并联机器人机构运动学研究[D];西安理工大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王宪平,戴一帆,李圣怡;一般机构的解耦运动[J];国防科技大学学报;2002年02期
2 徐卫平,张玉茹;六自由度微动机构的运动分析[J];机器人;1995年05期
3 杨廷力,金琼,刘安心,沈惠平,罗玉峰;基于单开链单元的三平移并联机器人机构型综合及分类[J];江苏石油化工学院学报;2000年04期
4 金振林,高峰;新型6-SPS并联机床局部承载能力分析[J];机械设计与研究;2000年04期
5 金振林,高峰;新型6-PSS微操作机器人的加速度性能指标分析[J];机械设计与制造;2000年03期
6 金振林,高峰;新型6-PSS微操作机器人的静力分析基础研究[J];机械传动;2001年02期
7 杨廷力,金琼,刘安心,沈惠平,罗玉峰;基于单开链单元的欠秩并联机器人机构型综合的一般方法[J];机械科学与技术;2001年03期
8 金振林,高峰,刘辛军;一种新颖的并联微动机器人结构的承载能力和速度指标分析[J];机械设计;2000年09期
9 檀润华,张瑞红,江屏,苑彩云;产品设计中的冲突确定方法及解决过程[J];机械设计;2003年10期
10 张建军,高峰,李为民,金振林;新型6自由度并联微动机器人微运动学及其运动解耦性分析[J];机械设计;2003年12期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李秦川;对称少自由度并联机器人型综合理论及新机型综合[D];燕山大学;2003年
2 王伟;运动模拟器结构参数优化与数字样机研究[D];浙江大学;2009年
3 张彦斌;少自由度无奇异完全各向同性并联机构型综合理论研究[D];西安理工大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 房海蓉,方跃法,胡明;3转动1移动并联机器人机构的结构综合[J];北方交通大学学报;2004年04期
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3 滕启,王科社,孙江宏,车丽晶;试论快速设计技术与方法[J];北京机械工业学院学报;2000年02期
4 滕启,郭莹,盖雨聆;试论摩擦学设计技术[J];北京机械工业学院学报;2000年04期
5 房海蓉,方跃法,郭胜;四自由度对称并联机器人结构综合方法[J];北京航空航天大学学报;2005年03期
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7 金振林,高峰,刘辛军;新型力解耦和各向同性机器人六维力传感器[J];传感器技术;2000年04期
8 陈东良;孟庆鑫;王立权;郝欣伟;罗红魏;;仿生机器蟹足力觉检测系统[J];传感器与微系统;2007年02期
9 许辉焱;赵现朝;高峰;张建政;;基于六维微位移传感器的并联微操作台全闭环控制[J];传感器与微系统;2009年04期
10 刘全香;胶印机自动输纸机构改进优化设计[J];武测科技;1996年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 范文慧;肖田元;张林宣;;虚拟制造-无烟工业[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
4 张幼安;;机载雷达天线座运动干涉问题分析[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
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6 秦伟;黄茂林;;平面自调结构组在自适应机构中的应用研究[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
7 杨廷力;姚芳华;;机电一体化技术与现代机构学发展浅见[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
8 黄真;李秦川;;几种新型对称的少自由度并联机器人机构[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
9 杨廷力;金琼;刘安心;沈惠平;姚芳华;;基于单开链单元的两平移两转动输出并联机器人机型设计[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
10 曹昆;宋树雄;陈廷雨;;双曲柄—曲柄滑块型六杆机构的优化[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年
2 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
3 于加晴;基于分解的设计过程重用方法研究[D];北京交通大学;2011年
4 王娟丽;基于QFD的概念设计方法研究[D];浙江大学;2011年
5 萧毅鸿;基于本体的复杂决策任务表示方法与求解技术研究[D];南京大学;2011年
6 陈宪涛;汽车造型设计的领域任务研究与应用[D];湖南大学;2009年
7 王水;面向医药产品族设计的二维层次模型与方法研究[D];天津大学;2010年
8 于洪健;基于并联机器人机构的汽车薄板件柔性装配夹具研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 边辉;生物融合式康复机构理论与应用研究[D];燕山大学;2011年
10 原恩桃;细分曲面数控加工关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘凉;3-RRRU并联机器人运动学控制的研究[D];天津理工大学;2010年
2 梅凡;三自由度并联机器人精度分析与综合[D];天津理工大学;2010年
3 赵洪全;3-DOF并联机器人传动性能研究[D];天津理工大学;2010年
4 高英儒;三自由度并联机器人工作空间研究[D];天津理工大学;2010年
5 李贵平;基于QFD/PKM/TRIZ集成的产品有效创新研究与应用[D];浙江大学;2010年
6 钱炜苗;基于功能分析、约束理论和TRIZ创新设计理论的产品改进设计研究[D];浙江大学;2011年
7 曹薇;我国现有工业设计公司的设计管理研究[D];昆明理工大学;2010年
8 李波;3-PCR并联机器人的运动性能研究[D];江南大学;2010年
9 罗成对;定制产品模块化实例选配与方案决策技术及其在立体停车设备中的应用[D];浙江大学;2011年
10 毛晓辉;功能—结构双向创新中功能分解与行为一致性问题研究[D];浙江大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 房海蓉,方跃法,胡明;3转动1移动并联机器人机构的结构综合[J];北方交通大学学报;2004年04期
2 韩同彬;刘洁瑜;汪立新;秦伟伟;;基于虚拟仪器转动平台自动化控制系统[J];兵工自动化;2009年03期
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4 李剑锋;费仁元;刘德忠;吴光中;管长乐;杨小勇;;基于高频微幅振动的微操作机器人实验系统[J];北京工业大学学报;2008年03期
5 房海蓉,方跃法,郭胜;四自由度对称并联机器人结构综合方法[J];北京航空航天大学学报;2005年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 洪林;并联机器人精度分析与综合研究[D];天津大学;2004年
2 李仕华;几种空间少自由度并联机器人机构分析与综合的理论研究[D];燕山大学;2004年
3 李艳文;几类空间并联机器人的奇异研究[D];燕山大学;2005年
4 张彦斌;少自由度无奇异完全各向同性并联机构型综合理论研究[D];西安理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 王海东;并联机器人机构构型与性能分析[D];燕山大学;2001年
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8 郁玉峰;三平移并联移栽机器人及其视觉系统研究[D];江苏大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 侯士豪;王勇亮;武光华;段永胜;;基于迭代学习的6-DOF平台控制与仿真研究[J];机床与液压;2012年11期
2 谢俊;尹小琴;马履中;冯时佳;张翌;;基于多轴运动控制器的三自由度并联秧苗移栽机器人的研究[J];机械科学与技术;2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 皮阳军;电液伺服并联六自由度舰船运动模拟器轨迹跟踪控制及其应用研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
2 张明伟;正交三自由度并联机器人控制系统研究[D];郑州大学;2011年
3 肖华;六自由度Stewart并联机构结构的优化设计[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 黄辉;含五副杆并联机构胚图自动生成方法研究[D];燕山大学;2012年
5 周岩;一种新型三维平移并联机器人机构运动学研究[D];西安理工大学;2009年
6 王勇;基于力传感器的飞行模拟器运动平台控制研究[D];南京航空航天大学;2012年
7 武振华;3-RPR三自由度并联机构的性能研究[D];中北大学;2013年
8 曲展龙;六自由度并联机构的仿真与结构优化[D];哈尔滨工业大学;2013年
9 禹啸林;基于单叶双曲面的并联机构各向同性研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
10 周律;大位移运动模拟系统动力学研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 徐卫平,张玉茹;六自由度微动机构的运动分析[J];机器人;1995年05期
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6 杨廷力,金琼,刘安心,沈惠平,罗玉峰;基于单开链单元的三平移并联机器人机构型综合及分类[J];江苏石油化工学院学报;2000年04期
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8 杨廷力,金琼,刘安心,沈惠平,罗玉峰;基于单开链单元的欠秩并联机器人机构型综合的一般方法[J];机械科学与技术;2001年03期
9 檀润华,马建红,张换高,苑彩云;基于QFD及TRIZ的概念设计过程研究[J];机械设计;2002年09期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王宪平;并联机构的机构分析及流形多体系统研究[D];国防科学技术大学;2001年
【相似文献】
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3 杨东超;宾洋;贾振中;赵旦谱;;并联机构驱动副的选择[J];机械工程师;2007年08期
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5 范彩霞;刘宏昭;;双驱动五自由度并联机构型综合[A];第9届中国机构与机器科学应用国际会议(CCAMMS 2011)暨中国轻工机械协会科技研讨会论文集[C];2011年
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7 刘治志;罗玉峰;石志新;杨廷力;;一种平面三自由度并联机构动力学分析的序单开链法[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文摘要集[C];2007年
8 荣辉;丁洪生;张同庄;;一种空间三自由度并联机构的震动力平衡[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
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10 宋方臻;宋波;;平面并联机构与磁悬浮控制电主轴耦合系统的瞬态响应分析[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 张彦斌;少自由度无奇异完全各向同性并联机构型综合理论研究[D];西安理工大学;2008年
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5 张勇;可约并联机构设计理论与方法研究[D];燕山大学;2006年
6 程世利;并联机构若干基本问题的研究[D];南京航空航天大学;2011年
7 郝齐;一种两自由度并联机构优化设计及动力学控制研究[D];清华大学;2011年
8 苗志怀;多模式步滚移动两足并联机构的研究[D];北京交通大学;2014年
9 李雨桐;并联机构运动奇异性及其动态稳定性研究[D];浙江大学;2010年
10 吴伟光;基于并联机构的多维减振装置及其主动控制技术的研究[D];江苏大学;2011年
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1 林伟阳;平面并联机构运动控制和解耦问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
2 李柳;基于嵌入式系统的3P-6SS并联机构控制技术[D];北京邮电大学;2007年
3 宋晓飞;六自由度并联机构误差分析和补偿[D];重庆大学;2012年
4 董彦省;两种含等效复合球副少自由度并联机构理论研究[D];燕山大学;2013年
5 田冠男;一种含非对称主动运动支链的新型并联机构运动学研究[D];天津大学;2005年
6 刘欣;一种平面2自由度冗余并联机构的研究[D];西安电子科技大学;2006年
7 邹婷;并联机构的自动建模与虚拟装配系统[D];燕山大学;2007年
8 李嵩;少自由度并联机构基本型的分析与综合[D];重庆大学;2007年
9 张余;并联机构刚度特性分析[D];东北大学;2008年
10 孟巧玲;并联机构刚度特性分析[D];东北大学;2008年
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