基于虚拟样机的并联坐标测量机运动建模与仿真

摘要

本论文主要研究的是并联坐标测量机。因虚拟样机技术无需建造实物样机，从而使得它在虚拟轴机床的设计上具有很好的应用前景。 本论文针对Stewart型六自由度并联坐标测量机的机构进行分析。在阐述研究背景和意义，综述国内外相关领域研究概况及存在的一些问题后，主要完成了以下工作： 针对并联坐标测量机的结构特点，应用神经网络中重要的BP算法，提出了结合误差补偿建立了六自由度并联坐标测量机的正运动学分析模型，为实现从关节变量空间到测量空间的非线性映射提供了理论依据，该方法是有效的。 在分析了并联坐标测量机测量空间的制约因素后，引进了极坐标搜索算法建立测量空间，应用MATLAB语言仿真得出并联坐标测量机的测量空间，最后讨论了结构参数及运动学约束对测量空间体积的影响。 以雅克比矩阵为适值函数，以其条件数为最小作为评价指标，用遗传算法对六自由度并联坐标测量机的结构参数进行了优化。结构参数的优化实现了对运动平台参数设计的指导意义。 对六自由度并联坐标测量机虚拟样机的几何建模过程进行了详细的讨论。然后，调用OpenGL语言在虚拟环境下进行了虚拟样机的实体建模与运动学仿真。实体建模和运动学仿真使得虚拟轴机床的设计有据可依，有助于产品一次性制造成功。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

第二章 神经网络基本原理

第三章 Stewart型并联坐标测量机构型设计及运动学分析

第四章 Stewart型并联坐标测量机测量空间的分析

第五章 基于遗传算法的并联坐标测量机结构参数优化

第六章 并联坐标测量机虚拟样机的开发

结论

致谢

参考文献