【摘 要】
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二自由度平移运动并联机构因其自由度少,运动封闭,具有结构简单,控制方便等特点,有着重要的应用前景。本论文研究了一种新型高刚度两自由度平移运动并联机床主机构。该并联机
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二自由度平移运动并联机构因其自由度少,运动封闭,具有结构简单,控制方便等特点,有着重要的应用前景。本论文研究了一种新型高刚度两自由度平移运动并联机床主机构。该并联机构采用虎克铰的运动约束来实现,形成空间约束,连杆不再受弯矩作用,改善了机构的受力状况,提高了机构的刚度。本文首先利用虚拟输入法引出一类作纯平移运动的3-UPU并联机器人机构,利用其平动奇异条件理论证明两自由度平移运动并联机床主机构的自由度数,并进行仿真验证。进行了运动学分析,根据机构约束方程,建立了雅可比矩阵,对机构的位形奇异进行了分类。利用设计空间,研究了并联机构的有效工作空间,灵巧度,极大,极小速度等全域性能指标,分析了几种全域性能指标在设计空间内的分布情况,根据性能要求,对机构尺寸参数进行优化,给出设计实例,得出了它们在理论和有效工作空间内的性能分布。建立两自由度平移运动并联机器人运动仿真模型,验证了机构的实际工作空间和运动情况;通过对机器人静刚度模型的理论分析,得出了并联机器人机构静刚度的表达式,利用有限元分析软件分析了并联机器人机构在不同受力情况下的静刚度,验证了机构刚度的良好性。最后指出了本机构的在实际中的应用。
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