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基于序单开链法的并联机器人结构分析程序化研究

陈超  
【摘要】:本文基于序单开链机构结构理论,引入邻接矩阵来描述空间机器人机构的拓扑结构,并研究其结构自动分解的相关程序实现原理和算法。 主要研究内容:(1)对空间机构结构的数学描述方法进行了探讨,提出了一种新的空间机构邻接矩阵表达式及自动提取拓扑特征信息的算法。该表达式能够完整得到空间机构的全部信息,并便于计算机的存储、识别和运算。(2)提出了适合程序实现的计算机构自由度和方位特征方程的算法,列出了空间机构常用运动链的方位特征方程表,便于以后结构分析时查找调用;(3)基于机构的耦合度算法进行了空间机构结构自动分解程序化实现的研究。提出了机构结构自动分解的算法及具体步骤。运用该算法对几种常见空间机构进行了结构分解,并给出了相应最佳分解路线,为机构的运动学和动力学分析建模奠定了基础。 本文的研究意义是实现计算机自动分析机器人机构的拓扑特征,确定最佳分解路线为机器人结构分析与综合的系统软件开发打下基础,促进序单开链的机构结构理论的推广和应用。


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