三自由度并联机构正解及试验平台控制方法研究

【摘要】：三自由度并联机构是并联机构中很重要的一个分支,是一类很有工业应用前景的新型并联机器人机构,但其应用研究和综合研究目前还很不充分。求并联机构反解相对容易,但是求其正解的难度很大,目前国内外在这一方面的研究也进行的很少,基于正解基础上对机构进行的运动学的分析研究也还很不够,目前也还缺少一个能构进行这方面研究的试验装置。 本文选择了两种典型的三自由度并联机构,对这些机构的位置正解和运动学进行了分析,推导出了能反应这些机构运动学特性的一阶运动影响系数,建立了这些机构的正解方程。对这些复杂方程的解法进行了分析,通过运用Matlab 软件编制的程序,可以很直接的得到在给定输入位置或运动条件下机构正解的数值解。本文中对三自由度并联机构的分析方法,对于其它类型的三自由度并联机构的正解及运动学分析也都提供了很好的思路,为这类机构在试验应用中的设计工作提供了依据,为三自由度并联机构更广泛的在生产实践中的应用打下了良好的基础。 在理论分析的基础上,本文对用于三自由度并联机构试验和研究的试验台进行了设计,从试验台的结构和控制硬件、控制软件等各个方面实现了多种三自由度并联机构在该试验台上的拼接,并能通过计算机对该试验台上所拼接的各种机构的进行运动的控制,为深入进行三自由度并联机构的研究提供了很好的平台。