一种3T1R并联操作手的运动性能分析、样机研制和参数优化

一种3T1R并联操作手的运动性能分析、样机研制和参数优化

论文摘要

对作者团队最新研制的一种三平移一转动并联操作手2-RPaRSS进行运动性能分析、轨迹规划、样机调试和结构参数优化。首先,基于序单开链(SOC)运动学建模原理,采用D-H参数法对该机构的位置正、反解进行求解,并进行了算例验证;接着,分析该操作手的工作空间,得出其Z向定姿态最佳工作平面和动平台的转动能力;然后,对该操作手进行轨迹规划,并采用TwinCAT控制软件对研制的样机进行了调试;最后,优化了其结构参数,优化后的机构工作空间增加19.675%。研究结果为该操作手的运动控制、动力学研究和实际应用奠定了基础。

论文目录

  • 1 机构位置分析
  •   1.1 机构描述
  •   1.2 动、静平台坐标系的建立与机构参数标注
  •   1.3 D-H参数法求解位置正解
  •     1.3.1 建立D-H模型
  •     1.3.2 位姿矩阵及机构参数计算
  •   1.4 求解位置逆解
  •     (1) 动坐标系原点O′在静坐标系中的坐标, 可由式 (1) 求得为
  •     (2) 动坐标系原点O′在静坐标系中的坐标, 同理, 由式 (2) 求得为
  •     (3) 根据S12在静坐标系中坐标, 见式 (4) ;S13在静坐标系中的坐标
  •     (4) 同理, 根据S22在静坐标系中坐标, 见式 (9) ;S23点在静坐标系中坐标
  •   1.5 实验验算
  • 2 工作空间分析
  •   2.1 机构基点位置空间分析
  •   2.2 Z向定姿态最佳工作平面分析
  •   2.3 动平台姿态空间分析
  • 3 轨迹规划和样机调试
  • 4 结构参数优化
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李菊,孔骏成,邓嘉鸣,沈惠平

    关键词: 三平移一转动,工作空间,转动能力,轨迹规划,结构参数优化

    来源: 机械设计与研究 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 机械工业

    单位: 常州大学现代机构学研究中心

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51405039,51475050,51375062),江苏省重点研发计划资助项目(BE2015043)

    分类号: TH113.2

    DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.2019.0183

    页码: 37-43+49

    总页数: 8

    文件大小: 2376K

    下载量: 97

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