【摘 要】
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近年来,对并联机构的研究已经逐渐成为了机构学研究领域的热门课题之一。并联机构与传统的串联机构相比,具有误差小、负载能力高等优点,但是也存在工作空间过小、控制复杂等
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近年来,对并联机构的研究已经逐渐成为了机构学研究领域的热门课题之一。并联机构与传统的串联机构相比,具有误差小、负载能力高等优点,但是也存在工作空间过小、控制复杂等不足。冗余自由度的引入会改善并联机构的各项性能。本文以3-RPS/UPS冗余并联机构为研究对象,对其运动学、工作空间、精度等方面进行了分析计算。 本文首先对3-RPS/UPS冗余并联机构进行了3维建模,然后进行了运动学分析,包括位置协调关系以及速度协调关系。 然后在运动学分析的基础上,针对3-RPS/UPS冗余并联机构的特点,以运动副转角、杆件干涉等为约束条件,利用极限边界搜索法绘制了3-RPS/UPS冗余并联机构的工作空间,同时分析了3-RPS并联机构工作空间中存在的奇异位形,并利用雅克比矩阵法绘制了消除奇异点3-RPS并联机构的工作空间,并将两者进行了比较,得出冗余支链的约束对并联机构工作空间的影响。 再对在球铰间隙影响下的并联机构的误差分布空间进行了研究,采用一种改进的新方法绘制出3-RPS并联机构和3-RPS/UPS并联机构的误差分布空间并进行比较,从而得出冗余支链的约束对并联机构精度的影响。 最后对并联机构的静刚度进行了有限元分析,并提出了采用软件Maya对3-RPS/UPS并联机构进行仿真的新方法。
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