3-RSR并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模及仿真.pdf

1、三自由度并聯(lián)機(jī)器人是目前機(jī)器人機(jī)械學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也正顯現(xiàn)良好的前景。本課題以3-RSR三自由度并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析為主要研究對(duì)象。 本文首先介紹了目前三自由度并聯(lián)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀，分析了國內(nèi)外學(xué)者的研究方法和已取得的研究成果。接著，對(duì)3-RSR三自由度并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了研究。給出了規(guī)則結(jié)構(gòu)的3-RSR并聯(lián)機(jī)器人封閉正解和數(shù)值逆解，以及對(duì)稱結(jié)構(gòu)的封閉逆解的求解方法；利用反解求得3-RSR并

2、聯(lián)機(jī)器人的工作空間；用求導(dǎo)法和螺旋理論求得雅可比矩陣，且進(jìn)行了奇異性分析。然后，在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析基礎(chǔ)上，完成了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模。利用雅可比矩陣建立了3-RSR并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)平臺(tái)的外力、外力矩、慣性力、慣性力矩和重力到驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的映射關(guān)系。在合理的動(dòng)力學(xué)假設(shè)基礎(chǔ)上，運(yùn)用牛頓-歐拉動(dòng)力學(xué)方程建立了動(dòng)力學(xué)模型，并通過拉格朗日方法建立動(dòng)力學(xué)模型以和前者進(jìn)行比較。在同樣假設(shè)條件下，通過數(shù)值實(shí)例說明了兩個(gè)模型的正確性。最后，用ADAMS軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力