基于虚拟样机技术的一种新型3P-1R并联机构的运动学仿真
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南京理工大学硕士学位论文3-RRR并联机构虚拟样机设计与仿真姓名:戴田国申请学位级别:硕士专业:机械电子工程指导教师:乐贵高20050624南京理工大学硕士学位论文3-RRR并联机构虚拟样机设计与仿真具有“硬件”简单、“软件”复杂的特点,是一种技术附加值很高的机电一体化产品。
因此,并联机构及有关设备是一种具有良好应用前景的新一代制造装备。
但不足之处是:灵活性较差,运动平台倾斜角度较小;作业空间与机器尺寸比小;作业空间存在杆件干涉和奇异位变形危险”】。
由于串联、并联在机构上和性能特点上的对偶关系,串联、并联之间在应用上不是替代作用而是互补关系,且并联机构有它的特殊应用领域。
因此可以说并联机构的出现,扩大了机构的应用范围。
并联机构主要应用领域可分为两大类,即运载机械的运动模拟器和操作机。
运载机械包括所有载人和载货的运输工具以及其他机械,如飞机、列车、船舶、坦克、汽车以及动态游乐设施等。
Stewart平台并联机构最先用于飞行模拟器,即在地面训练飞行驾驶员(如图1.1.1)。
飞行模拟器可以承担90%的飞行训练任务,而每小时的训练费用仅是实际空中飞行的1/40~1/i0,效益显著,很快获得推广。
飞行模拟器在培训驾驶员方面的成功应用,使它很快被推广到高速列车、船舶、坦克和汽车的动态性能试验、驾驶员培训以及公众娱乐设施项目。
此外,运动模拟器还可以用于各种设施的振动试验台、地震模拟器和防震装置。
图1.1.1飞行模拟器。
1图1.1.2采用并联机构的天文望远镜”1并联机构的另外一个主要的应用是作为操作机。
例如,并联机构可以在汽车总装线上自动安装车轮部件。
它从侧面抓住由传送链送来的车轮部件,然后转过180。
,以与总装线同步的速度,将车轮装到车体上,并将所有螺栓一次拧紧。
又如,并联机构也可用于航天飞船对接器的对按机构,上下平台作为对接器的对接环,平台中间有通孔,作为对接后的通道。
对接嚣可以完成主动抓取、对正拉紧、柔性联结以及锁住图2.5.1机构支架三维实体模型2.5.2整机虚拟样机建模模型如图2.5.2所示。
新型3-PSS并联机器人动力学建模及仿真
胡如方;李庆;徐亮
【期刊名称】《新乡学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2017(034)009
【摘要】利用矩阵理论,在逆运动学分析的基础上,基于Kane方程推导出了3-PSS 并联机器人的逆动力学方程.利用该方程,在给定动平台的运动规律及外载荷后,求得作用于滑块上的驱动力;利用MATLAB和ADAMS软件对推导结果进行仿真.【总页数】4页(P73-76)
【作者】胡如方;李庆;徐亮
【作者单位】安徽机电职业技术学院数控工程系,安徽芜湖241000;安徽机电职业技术学院数控工程系,安徽芜湖241000;安徽机电职业技术学院数控工程系,安徽芜湖241000
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.7
【相关文献】
1.基于牛顿-欧拉递推法的3-RRRT并联机器人动力学建模及仿真 [J], 姜园;赵新华;杨玉维;秦帅华
2.三自由度并联机器人运动学和动力学建模与仿真 [J], 刘芳华;马凡凡;孙威
3.新型3-PSS并联机器人动力学建模及仿真 [J], 胡如方;李庆;徐亮
4.基于直线电动机的3-PSS并联机器人机构设计与仿真分析 [J], 朱祺珩;尹凝霞;魏远鹏;黄恒威;王翔宇
5.刚柔耦合并联机器人动力学建模及仿真研究 [J], 王林军;史宝周;张东;丁仕豪;刘建明
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毕业设计(论文)题目:空间3-RPS并联机构的运动分析与仿真题目类型:论文型学院:机电工程学院专业:机械工程及自动化年级:级学号:学生姓名:指导教师:日期: 2010-6-11摘要3-PRS并联机构是空间三自由度机构,该机构具有支链数目少、结构对称、驱动器易于布置、承载能力大、易于实现动平台大姿态角运动等特点,目前已在工程中得到成功应用。
本文基于空间机构学理论,对3-RPS并联机构进行了相关的运动学分析。
在对机构结构分析的基础上,对机构的输出位姿参数进行了解耦分析,得到了机构输出参数间的解耦关系式;用解析法推导了机构的位置反解方程;用数值法实现了机构的位置正解;依据驱动副行程、铰链转角、连杆尺寸干涉等限制因素确立约束条件,利用极限边界搜索算法搜索了3-PRS并联机构的工作空间,分析了该机构工作空间的特点,并进行了工作空间体积计算。
最后基于ADAMS软件平台,建立了3-RPS并联机构的三维实体简化模型,对3-RPS并联机构的运动进行了仿真。
本文的研究为3-RPS并联机构的结构设计与应用提供了参考。
关键词:3-PRS并联机构;位置正解;位置反解;工作空间;运动仿真ABSTRACT3-PRS parallel mechanism is a three degrees of freedom of space agencies, the agency has a small number of branched-chain, structural symmetry, the drive is easy layout, carrying capacity, easy to implement a large moving platform attitude angle motion and other characteristics, has been successfully applied in engineering . Based on the theory of space agencies, on the 3-RPS parallel mechanism was related to kinematics analysis. In the analysis of the structure, based on the position and orientation of the body of the output parameters of the decoupling analysis, the decoupling of the output parameters of the relationship; analytic method derived by inverse position equations institutions; achieved by numerical methods body forward position; based driver Vice trip, hinge angle, rod size interference and other constraints set constraints, using the limit boundary search algorithm for searching for the 3-PRS parallel mechanism of the working space, analysis of the sector space characteristics, and a working space of volume. Finally, based on ADAMS software platform, the establishment of the 3-RPS parallel mechanism of three-dimensional solid simplified model of 3-RPS parallel mechanism of the movement is simulated. This study for the 3-RPS parallel mechanism structure provides a reference design and application.Key word: 3-PRS parallel mechanism; forward position;inverse position;workspace ;motion simulation.目录摘要IIABSTRACT III前言VII第1章绪论1课题研究的意义 1并联机构简介 2并联机构的国内外发展现状 3少自由度机构介绍 6少自由度的研究意义 6少自由度并联机构的研究现状 (6)本文主要研究内容7第2章并联机构的组成原理及运动学分析 (9)引言9并联机构自由度分析9并联机构的组成原理10并联机构的研究内容11运动学分析11工作空间分析12本章小结13第3章3-PRS并联机构位置分析14引言14空间3-RPS并联机构14机构组成143-RPS并联平台机构的位姿描述 (15)3-RPS并联平台机构位姿解耦 (19)3-RPS并联平台机构的位姿反解203-RPS并联平台机构的位置正解23本章小结:25第4章3-RPS并联机构的工作空间分析 (26)引言263-RPS并联平台机构的工作空间分析 (26)机构的运动学约束263-RPS并联机构工作空间边界的确定 (28)工作空间分析算例29工作空间体积的计算方法29本章小结30第5章3-RPS并联机构的仿真与应用 313-RPS并联机构的的三维建模31ADAMS软件介绍313-RPS并联机构的建模313-RPS并联机构的运动仿真323-RPS并联机构的应用34本章小结37总结与体会38谢辞39参考文献40前言机构的发明与发展同人类的生产、生活息息相关,它促进着生产力的发展、生产工具的改进和人类生活水平的不断提高。
基于多体系统动力学的虚拟样机技术名词解释
基于多体系统动力学的虚拟样机技术(Multibody System Dynamics-Based Virtual Prototype Technology)是一种基于计算机仿真技术,使用多体系统动力学原理构建物理模型,模拟正在设计的机械系统的动态行为,以达到验证设计的目的和优化设计的效果。
其中,多体系统动力学是机械系统动力学研究的重要分支,研究物体之间相互作用的运动学和动力学特征,以及这些特征随着时间变化的关系。
在虚拟样机技术中,可以使用多种软件工具来进行模拟和分析,如ADAMS、LMS b等。
通过在虚拟环境中进行测试和优化,可以减少所需的实际测试次数和制造成本,同时缩短工程开发周期。
虚拟样机技术已经被广泛应用于汽车、航空、机械等产业中。