2-RPS&PSR并联机构刚度研究

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少自由度并联机器人是目前机器人研究领域的热点之一,其在各个领域的应用也正显示出良好的前景。  在并联机构的研究运用中,会出现这样那样的问题,对于机构出现的未知情况需要做的是如何去避免并加以修正。可以先对机构的位置分析,工作空间分析,机构刚度分析等方面进行分析研究,从而得出相关结论。机构的位置分析是进行工作空间分析的基础,工作空间是衡量机器刚度性能的重要指标。加强对机构刚度的分析研究,是并联机构投入实际应用的一个重要条件。这几项性能指标是机构设计以及运用的核心内容。  本文以一种3-RPS并联机构的变型机构2-RPS&PSR为对象主要进行位置的分析、刚度的分析、刚度分析后的仿真以及有限元分析。  本文的研究工作如下:采用解析法中的矢量代数法来求解位置逆解问题,把并联机构的位姿描出来,求得机构的工作空间。在刚度分析中采取以螺旋理论为基础,求解机构的全雅克比矩阵,从而求得机构的刚度矩阵,运用解析法对机构刚度进行分析。避免局部坐标系造成的上述的奇异性,从而很大程度上简化分析机构的过程。  对并联机器人进行位置分析、刚度分析和Matlab仿真分析,并得出其各种直观曲线,验证了该并联机器人实现预期运动的可行性,并对该种机器人的设计、校核和调试方面提供了有意义的参考。  利用绘图软件Crea.2所构建的2-RPS&PSR并联机构的实物模型,让我们更直观的看到机构的运行方式。  运用有限元软件ANSYS对该机构在不同位姿下受力的情况进行有限元分析,通过云图的变化,从而更形象的表达出机构刚度的变化因素,以及刚度的薄弱地方。
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