【摘 要】
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传统基于并联机构的力控末端执行器主要是采用两转一移并联机构构型,能够快速适应复杂曲面的曲率变化,但难于实现侧向力的主动柔顺控制,对于具有狭小孔洞工件的内表面加工不适用。本文将三平动并联机构构型用于力控末端执行器的设计,通过沿x、y轴方向的平动来实现侧向力的主动柔顺控制,可解决狭小空间处内表面的自动化打磨抛光问题。同时,通过沿z轴方向的平动进行轴向力主动柔顺控制,也可满足工件外表面的打磨抛光要求。力
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传统基于并联机构的力控末端执行器主要是采用两转一移并联机构构型,能够快速适应复杂曲面的曲率变化,但难于实现侧向力的主动柔顺控制,对于具有狭小孔洞工件的内表面加工不适用。本文将三平动并联机构构型用于力控末端执行器的设计,通过沿x、y轴方向的平动来实现侧向力的主动柔顺控制,可解决狭小空间处内表面的自动化打磨抛光问题。同时,通过沿z轴方向的平动进行轴向力主动柔顺控制,也可满足工件外表面的打磨抛光要求。力控末端执行器的性能主要由并联机构决定,为此本文主要以并联机构为研究对象,主要工作内容如下:根据打磨抛光要求,基于螺旋理论对含有平行四杆机构的三平动并联机构进行构型综合,从运动性能和装配精度等方面进行构型选取。建立机构的位置模型。采用速度矢量法、求导法和螺旋理论法分别建立机构的速度雅可比矩阵,并通过对速度模型求导建立机构的加速度模型。通过虚功原理建立机构的静力学模型,利用虚功原理和拉格朗日方程两种方法分别建立机构的动力学模型。对机构进行奇异性、工作空间和灵巧度等性能分析,根据各参数对机构性能的影响,进行优化设计。进行虚拟样机结构设计,将简化后的虚拟样机导入到adams软件中进行仿真,仿真结果与理论模型进行对比。搭建实验平台,将期望轨迹与实际轨迹对比,进行运动学模型验证。
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