【摘 要】
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运动平台的构成方式主要有串联和并联两种方式。采用串联和并联方式的运动平台各有优缺点:并联方式具有结构稳定,精度高,刚度大,承载能力强,易于闭环控制,累积误差小等优点;
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运动平台的构成方式主要有串联和并联两种方式。采用串联和并联方式的运动平台各有优缺点:并联方式具有结构稳定,精度高,刚度大,承载能力强,易于闭环控制,累积误差小等优点;串联方式具有运动范围大,正解容易,响应速度快,控制简单,成本低等优点。根据项目的需求以及所给定的工作运行条件,设计了一种串并联混合的五自由度真空加工平台,由3-RPS并联机构与两自由度串联机构串联而成,并对平台的特性进行了研究。通过国内外的相关文献查询,对3-RPS并联机构的运动学分析现状进行了了解,提出了一种基于空间几何知识的正解算法,介绍了算法求解过程,并通过实例计算对算法进行了验证。通过对机构的速度、加速度以及奇异性的分析研究,对机构的性能有了较准确地了解。结合平台的工作要求,通过实验分析验证后,选定了一种五轴同步控制策略,根据客户需求,完成了平台控制程序的编写,软件通过正反解算法将输入数据转换为驱动器可识别数据,可以实现五轴同步轨迹运动、单轴与多轴调试运动以及加工前检测运动。在完成平台设计、加工、安装与调试后,对平台相关设计指标进行了实验验证,结果表明,平台在真空环境下散热良好,并且平台兼顾了两类构成结构的优点,在相对狭小的机械空间下,实现了较大范围内的正常运动,灵敏的运动控制以及较高的定位与重复定位精度,经实验测量,平台的平动定位精度与重复定位精度优于10μm,转动定位与重复定位精度优于10″。
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