收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

一类含等效复合运动副并联机构理论研究

张灿果  
【摘要】:相比于串联机构,并联机构具有刚度高、积累误差小、承载能力强等优点。目前,一些并联机构已广泛应用于实际生产中,如运动模拟器、微操作机器人、力/力矩传感器和并联机床等。本文设计一种新型复合驱动分支,应用数字拓扑图综合出12种含等效复合运动副并联机构。多手指与传统的末端执行器相比,具有微小位姿易调整、灵活性好、抓取方式灵活等特点。结合实际应用需要,在含等效复合运动副并联机构的动平台上布置3个手指,形成含等效复合运动副混联手机构。基于复合驱动分支中转动副的轴线布置方式不同,分析了两种复合驱动分支的结构特征。建立了两种复合驱动分支的位置反解模型以及手指平面机构的位置正解模型。采用二分法迭代搜索了含等效复合运动副5自由度并联机构的定姿态工作空间。结合机构的约束方程,对含等效复合运动副少自由度并联机构运动耦合关系进行了分析,为该类机构的样机设计、轨迹规划提供了参考。应用矢量法,对两种复合驱动分支中驱动杆的线速度、线加速度、角速度、角加速度进行了分析,揭示了动平台运动和复合驱动分支中驱动杆驱动速度之间的映射关系。基于少自由度并联机构部分驱动分支中存在的约束力/矩,推导了12种含等效复合运动副并联机构的Jacobian矩阵和Hessian矩阵,建立了该类并联机构的运动学模型。利用机构的Jacobian矩阵,对含等效复合运动副5自由度并联机构的奇异性进行了分析。采用虚功原理与Newton-Euler法相结合的方法,建立了含等效复合运动副并联机构静力学/动力学模型,揭示了静态/动态下并联机构各驱动分支中的驱动力和动平台负载之间的映射关系。应用先进CAD软件对这类并联机构静力学、动力学模型进行了验证。建立了含等效复合运动副并联机构中各构件的力学模型,分析了这类4、5自由度机构中各驱动杆在驱动力和约束力作用下的拉压变形和弯曲变形。考虑复合驱动分支中上横梁变形的前提下,结合这类并联机构的Jacobian矩阵,建立了两种含等效复合运动副并联机构的整体刚度矩阵和柔度矩阵。利用先进CAE软件,对两种含等效复合运动副并联机构进行了有限元仿真,比较和分析了动平台中心的弹性变形理论解析解与有限元仿真之间的差异。根据目标物体和手指之间的运动关系,建立了手指和目标物体之间的位置协调方程式、速度协调方程式和加速度协调方程式。基于目标物体所受外力矢量和为零,确定了目标物体力封闭性的判别条件。利用矩阵分析相关知识,推导了手指指端接触力的求解方法。将最大摩擦力条件作为优化设计的约束条件,建立了手指接触力优化的数学模型,为混联手的研制和推广提供了参考。采用可调式直线驱动分支构建了含等效复合运动副混联手机构样机。利用机构样机进行了调试和抓取运动试验。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈封亮;解质系复合运动动力学问题一种方法的探讨[J];合肥工业大学学报;1964年Z1期
2 尹莉;;点的复合运动及其轨迹动画制作中的几点处理方法[J];上海工程技术大学教育研究;2005年04期
3 杨航;孔维雄;宋书飘;;采用极坐标复合运动模态的大型车辆输送机构设计[J];遵义师范学院学报;2019年06期
4 王莉;;杏鲍菇红枣复合运动饮料的研制[J];中国食用菌;2020年01期
5 刘志远;匡明;;枸杞五味子汁复合运动饮料的研制[J];吉林农业科技学院学报;2015年01期
6 董全林;范运强;贾志军;刘丽国;;基于拉格朗日方法的缠绕复合运动动力学方程[J];机械设计与制造;2014年02期
7 杨运安;;多次复合运动[J];西安冶金建筑学院学报;1990年04期
8 徐芸;;老年人应多做些“复合运动”[J];党史纵横;2006年02期
9 车振明;蛹虫草复合运动保健饮料[J];食品工业;2003年02期
10 刘汉义;约束条件动点的复合运动[J];闽西职业大学学报;2002年04期
11 史清录,林慕义,连晋毅;点的复合运动的矩阵矢量法[J];机械工程学报;2000年04期
12 张文,张选利;点的复合运动中动点的选择与相对运动的关系[J];青岛化工学院学报(自然科学版);2000年02期
13 王小岗;论点的复合运动中动点、动系的选择原则和方法[J];青海大学学报;1994年01期
14 周勇敬;孙秉庸;杨仲强;姜和;王肇文;柳君泽;彭膺;何跃;杨昌礼;;模拟海拔4000米急性缺氧复合运动对山羊心肺血流动力学的影响[J];四川生理科学动态;1987年01期
15 王月梅;;计算刚体绕几个轴转动的一组公式[J];太原机械学院学报;1988年02期
16 郑芝奖;用复合运动方法分析机构运动[J];安徽财贸学院学报;1988年05期
17 王翔;“复合运动”更有益于老年人[J];养生大世界;2005年07期
18 简敬之;独身老人要进行复合运动[J];长寿;2005年09期
19 张晓梅,张建萍;讲授《点的复合运动》的几点改革尝试[J];山西成人教育;1994年09期
20 叶民;复合运动解题方法[J];丹东纺专学报;1997年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张亚红;张帅;陈胜来;张希农;;高动态离心机运动学建模及运动耦合分析[A];第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2015年
2 黄庆愿;蔡明春;刘福玉;高钰琪;;缺氧复合运动大鼠骨骼肌血流量的变化及其可能机制[A];中国病理生理学会第九届全国代表大会及学术会议论文摘要[C];2010年
3 王天添;张勇;;低氧复合运动抑制低氧诱导的骨骼肌NLRP3炎症小体活化[A];中国生理学会内分泌代谢、比较生理与应激生理学术会议论文摘要汇编[C];2017年
4 刘海燕;;接触点的运动学条件[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
5 张晓颖;;上肢多关节复合运动系统(Multi-Joint System,MJS)应用于骨折患者的临床疗效评估[A];中国医师协会康复医师分会第二届骨科康复论坛论文集[C];2013年
6 马静;原大宁;;一种新型并联机构型综合及其运动学分析[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
7 薄海;张勇;;低氧复合运动对大鼠骨骼肌线粒体自噬的影响[A];2014年中国运动生理生化学术会议论文集[C];2014年
8 赵雅聪;王启明;;柔性并联机构的动力学建模与仿真[A];第28届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2019年
9 李仕华;李天宇;韩雪艳;李富娟;孙静;王子义;王俊奇;张世德;;一类并联机构的柔性多体动力学建模理论[A];第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集[C];2017年
10 韩旻;张萍;周海光;;四轴复合运动平台的结构设计开发[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张灿果;一类含等效复合运动副并联机构理论研究[D];燕山大学;2019年
2 蔡明春;缺氧及缺氧复合运动大鼠心肌、骨骼肌的适应性变化及机制[D];第三军医大学;2005年
3 胡波;基于约束力/矩的少自由度并联机构和串并联机构理论研究[D];燕山大学;2010年
4 张兴;三移一转位移输出并联机构型综合及控制研究[D];燕山大学;2019年
5 叶伟;一类可重构并联机构的结构设计方法与运动学分析[D];北京交通大学;2016年
6 王冰;一类可重构并联机构的结构分析与综合[D];北京交通大学;2019年
7 黄冠宇;基于单元体机构的可重构并联机构设计及分析[D];北京交通大学;2019年
8 杨超;基于几何代数和应变能的并联机构静刚度建模与优化[D];浙江理工大学;2019年
9 吕伟;基于绳牵引并联机构的六自由度波浪补偿关键技术研究[D];国防科技大学;2017年
10 傅建勋;新型3-支链6-DOF并联机构设计及性能研究[D];上海交通大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何耀滨;宏微复合运动平台的自抗扰控制策略研究[D];广东工业大学;2019年
2 王显达;基于阴极复合运动的游离微珠摩擦辅助电铸装置研制及试验研究[D];山东理工大学;2019年
3 刘洋;中国学习者口头叙事中的复合运动事件英语表达研究[D];北京外国语大学;2015年
4 侯振海;单纯低氧及低氧复合运动对骨骼肌影响的实验研究[D];第一军医大学;2004年
5 胡宇川;偏瘫上肢复合运动康复训练机器人的研制[D];清华大学;2004年
6 杨春雷;钻头齿圈复合运动破岩系统仿真研究[D];西南石油大学;2006年
7 李俊帅;一种新型3UPS+1RPU混联机床的刚度与动态特性研究[D];中北大学;2018年
8 关蒙;一种2T2R自由度并联机构的运动学设计[D];天津大学;2012年
9 薛城;新型串并联中医推拿机器人的设计与研究[D];江苏大学;2009年
10 杨亚飞;气动直角型复合运动平台定位控制研究[D];燕山大学;2016年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 洪涛;复合运动 老年人首选[N];保健时报;2005年
2 上海体育学院 博士 史仍飞 硕士 刘琴;健身多做“复合运动”[N];家庭医生报;2009年
3 李江;“复合运动”正当行[N];保健时报;2006年
4 康健;复合运动有益于健康[N];中国中医药报;2006年
5 浙江省义乌市第五中学 张方遐;运动学规律在物理解题中的应用[N];发展导报;2019年
6 首席记者 王少勇;深地动力学重点实验室聘任首届学术委员[N];中国自然资源报;2018年
7 物化;大连物化所光解动力学研究出成果[N];中国化工报;2003年
8 山东省莒县一中 刘彦法;浅析运动学中的基本概念[N];学知报;2011年
9 特约记者 马璟;宇航动力学研究步入新阶段[N];解放军报;2009年
10 谭学余;“散体动力学”的奠基之作[N];中国矿业报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978