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《南京航空航天大学》 2003年
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两维并联雕刻机工作台研究

王超群  
【摘要】: 本文提出了两种平面两自由度并联平台:2(?)RR型和2R(?)R型(前者的驱动副为转动副,后者的驱动副为移动副),它们来源于有较多研究的3(?)RR型和3R(?)R型并联机构,系将其中的某个自由度加以约束而得到。本文以2(?)RR型为主进行了深入研究。他们皆可应用于小型雕刻机的工作台。众所周知,运动学正解、工作空间求解和奇异性分析是并联运动学机器的三大关键问题,本文所论及的两种平台也不例外,不过由于创造性地约束了3自由度机构的转动自由度,使所得的新型2自由度机构2(?)RR的基本关键问题得到简化,从而更具实际应用价值。 运动学分析是研究工作的基础,因此成为本文的重要部分。本文得到了两种平台的正反运动学解的解析表达式。其中2(?)RR型平台的反向运动学解有4组,正向运动学解有两组;而2R(?)R型平台的反向运动学解是唯一的,正向运动学解有两组。由此可见,2R(?)R型平台较2(?)RR型平台控制更容易。 奇异性分析是并联运动学机器的又一个关键问题。本文鉴于所得到的正向和反向运动学解的解析表达式,进一步获得了2(?)RR型并联平台的完整奇异性条件,分为三种情况,由此为下一步物理样机的研制和控制奠定了坚实的基础。为了清楚地观察奇异形位的特征,本文还得到了奇异表达式的多项式形式。在奇异分析和工作空间分析的基础上,绘制了奇异曲线和平台的工作空间边界。 为掌握所研究的2(?)RR型并联平台的动态特性、使并联机器的优点得以在雕刻机中充分发挥,本文还应用拉格朗日方法建立了机构的动力学模型,并进行了初步的动力学分析。并进一步利用OpenGL和VC++软件、ADAMS虚拟样机分析软件对平面两自由度并联雕刻机进行了造型和仿真,取得了较为满意的效果。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TH113

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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5 赵娜;基于二次元影像仪的陶瓷雕刻机开放式数控系统研究[D];山东理工大学;2013年
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