2UPS-RPU并联机构精度分析与综合

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精度是衡量机构性能的一个重要指标,并联机构精度问题分为精度分析、精度综合两部分,目前,对并联机构精度的研究相对较少。  本文以含串联输入支链的2UPS-RPU并联机构为研究对象,对该机构的位置正逆解、精度分析与综合问题进行了系统研究。为机构样机的开发及应用提供了理论依据。  首先,简要介绍2UPS-RPU并联机构的组成及其特点;以机构支链建立闭环矢量方程,得到机构的位置正解数学模型;根据杆长约束条件,建立机构的位置逆解模型,并对两种模型所求的结果进行了对比验证,证明正逆解模型均正确。  然后,基于矢量环微分法,建立了机构的精度分析正解数学模型。运用此模型进一步定量分析了机构位姿参数、结构参数对机构末端位姿输出误差的影响,为机构结构及位姿参数选取提供依据。建立影响因子分析数学模型,提出了一种影响因子分析法与正交设计法相结合的分析方法,应用该方法分析了各结构参数误差对并联机构输出误差的影响,从而揭示了影响机构位姿误差的关键因素。  其次,提出了一种影响因子加权法与正交设计方法相结合的精度综合方法,建立了并联机构精度综合数学模型,最终得到了对机构实际加工安装更具指导意义的各结构参数误差的公差值。  最后,针对2UPS-RPU并联机构的特点,建立了一种精度补偿模型,并用算例验证了其正确性。
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