基于修正自由度公式的并联机构型综合理论

摘要

并联机构作为一类机器人机构，具有精度高、刚度大、速度快和承载能力强等优点。研究并联机器人机构的型综合问题，有利于在实际应用中获得新的并联机器人结构，为设计制造出实用的并联机器人打下基础，在理论上也有较高的价值，有利于逐步建立并联机器人型综合的一般方法。
　　本课题主要研究基于修正自由度计算公式的并联机构型综合问题，旨在针对含有过约束的并联机构，建立全面有效的型综合理论。主要研究内容包括以下几方面：
　　提出了运用系统连杆法和拓扑矩阵-图表法对含有过约束的并联机构进行型综合。采用系统连杆法得到众多空间并联机构的关联连杆；根据关联连杆并且应用拓扑矩阵-图表法，得到了各种并联机构拓扑胚图与拓扑图，为进一步研究型综合问题打下了基础。
　　基于几何约束和尺寸驱动技术，提出并联机器人模拟机构的计算机辅助几何法，研究了相关的基本理论；建立一些含有过约束的并联模拟机构，对模拟机构给定输入件的驱动尺寸，确定动平台的位置和姿态。证明了本论文得到的机构的自由度与可动性的正确性。
　　论文的工作为进一步研究并联机构的型综合问题奠定了一定的理论基础。

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第1章 绪 论

1.1 并联机器人概述

1.2 并联机器人机构研究现状

1.3 并联机器人的应用

1.4 CAD技术在机构设计中的应用

1.5 论文选题意义和研究内容

第2章 理论基础

2.1 系统连杆法和拓扑矩阵及其拓扑胚图

2.2 计算机辅助几何法

2.3 本章小结

第3章 基于修正自由度公式图表法理论

3.1 概述

3.2 修正Grubler’s公式的复杂系数

3.3 关联连杆图表法

3.4 基于原始及修正后的Grubler’s公式的图表之间的关系

3.5 本章小结

第4章 拓扑图的繁衍及图表法的型综合验证

4.1 概述

4.2 拓扑图的繁衍

4.3 图表法的型综合验证

4.4 本章小结

第5章 计算机辅助几何法对并联机构模拟分析

5.1 概述

5.2 并联机器人模拟机构的建立

5.3 构型设计的计算机辅助几何法

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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