并联构型装备作业点显著性影响因子及其约束方法研究

摘要

并联机器人的作业精度问题是制约其广泛应用的瓶颈，长期以来都没有得到很好的解决。国内外学者对这类机构的误差分析工作展开了广泛的研究，正有许多新理论应用到并联机器人误差分析和建模的研究工作中，并取得了一些进展，为并联机器人的理论研究工作开创了新思路。
　　 本文以Stewart并联机构为研究对象，由动平台的每一个位姿都对应一组驱动缸缸长的特点，建立了该机构的运动学模型（反解方程），根据运动学方程经一系列变换得到了位置正解方程。对该类机构的支链建立了闭环矢量，使用微分法对各闭环矢量求全微分得到了该类机构的误差模型，根据误差模型对机构的几何误差源进行了分析。
　　 根据该机构的特点，建立了驱动缸输入速度同动平台输出速度关系式，经推导得到了并联机器人雅克比条件数的表达式，分析了雅克比条件数对并联机构运动精度的影响，以及对并联机构奇异研究的作用。
　　 针对并联机构若干作业点运动误差的研究不能全面反映机构运动误差特性的问题，使用数值仿真的方法模拟并联机构沿一定轨迹运动时的误差情况。将并联机构连续运动轨迹离散化为一系列作业点的组合，通过这些作业点的精度反映误差源对机构沿轨迹运动精度的影响。将运动误差信息作为修正量，对并联机构的运动误差进行补偿，使用仿真的方法证明了该方法的有效性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 六自由度并联机构简介

1．2 六自由度并联机构研究的主要内容及应用领域

1．3 六自由度并联机构的特点

1．4 六自由度并联机构误差补偿工作研究现状

1．4．1 误差分析工作的意义

1．4．2 运动精度分析与误差补偿领域研究现状

本章小结

第二章 并联机器人运动学建模

2．1 空间机构运动学简介

2．2 运动学正解、反解模型的建立

2．2．1 并联机构运动学反解模型的建立

2．2．2 运动学正解方程的建立

2．3 并联机构运动学正解的求解

本章小结

第三章 并联机构误差敏感系数及误差模型的建立

3．1 并联机器人局部性能评价指标

3．1．1 并联机构雅克比矩阵的作用

3．1．2 并联机器人误差敏感系数

3．2 六自由度并联机器人误差模型的建立

3．2．1 误差源分析

3．2．2 六自由度并联机器人误差模型的建立

本章小结

第四章 并联机构运动轨迹误差仿真

4．1 仿真技术简介

4．2 六自由度并联机器人运动轨迹误差仿真

4．2．1 并联机器人运动误差补偿方法

4．2．2 运动精度及误差补偿效果仿真

本章小结

第五章 结论

5．1 本文的主要研究工作

5．2 并联机器人研究的发展方向

本章小结

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢