并联机构拓扑结构自动综合方法研究

发布时间：2023-09-21 18:44

　　机构型综合是机构创新设计过程中非常重要的一个环节,为机构创新设计提供了大量的选择。传统的综合方法主要依赖设计者的经验,通过枚举的方式进行综合,综合效率十分低下,对于数量庞大的机构很难综合完全。现有的机构综合方法主要有:基于自由度公式的枚举法,构型演变法,基于螺旋理论的约束综合法,基于位移子群的运动综合法与基于方位特征集理论的运动综合法等。本文基于方位特征集(POC集)理论的型综合方法,结合计算机辅助技术,以机构的方位特征集为出发点,提出了并联机构拓扑结构自动综合算法。对机构结构特征进行了数字建模。分别用不同的矩阵表示机构的方位特征集、运动副之间的方位配置关系,可建立运动副之间的数学运算关系,使得计算机辅助下的机构自动型综合成为了可能。提出了支链的自动综合算法。支链拓扑结构的主要特征为运动副数目、类型与运动副方位配置关系,在满足机构学要求下,运用计算机辅助技术对运动副及其方位特征关系进行列举,检验所得支链的POC集,得到所有满足条件的支链。提出了并联机构型综合自动综合算法。通过选取支链的类型,用机构学相关理论,运用计算机辅助技术确定支链在两平台装配的几何条件,并求解其POC集,得到所有满...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 论文的研究背景
        1.2.1 并联机构的发展
        1.2.2 机构学的发展
    1.3 机构综合的研究现状
        1.3.1 基于自由度计算公式的枚举法
        1.3.2 构型演变法
        1.3.3 基于螺旋理论的约束综合法
        1.3.4 基于位移子群的运动综合法
        1.3.5 基于方位特征集理论的运动综合法
        1.3.6 机构自动综合的研究现状
    1.4 论文研究的主要内容与意义
第2章 并联机构的数字化建模
    2.1 机构拓扑结构的符号表示
        2.1.1 运动副的类型
        2.1.2 运动副间的尺度约束类型
        2.1.3 拓扑结构单元之间的连接关系
    2.2 并联机构构型的数字建模
        2.2.1 运动副类型与数目描述
        2.2.2 机器人拓扑结构尺度约束类型描述
    2.3 方位特征集的数字建模
        2.3.1 方位特征集(POC集)理论
        2.3.2 方位特征集的维数
        2.3.3 方位特征集的数字描述
    2.4 本章小结
第3章 支链拓扑结构自动综合
    3.1 支链拓扑结构构型规则
        3.1.1 运动副类型及数目构成规则
        3.1.2 支链转动副按独立转动元素分组原则
    3.2 支链拓扑结构综合一般过程
        3.2.1 支链拓扑结构综合主要过程
        3.2.2 支链综合流程图
    3.3 支链拓扑结构自动综合
        3.3.1 支链拓扑结构自动综合过程
        3.3.2 支链自动综合流程图
    3.4 实例分析
        3.4.1 3R1T支链拓扑结构自动综合
        3.4.2 各类型支链数据库的建立
    3.5 本章小结
第4章 并联机构拓扑结构自动综合
    4.1 并联机构拓扑结构综合理论基础
        4.1.1 支链的选取原则
        4.1.2 并联机构拓扑结构综合一般过程
    4.2 并联机构拓扑结构自动综合
        4.2.1 并联机构拓扑结构自动综合过程
        4.2.2 并联机构自动综合流程图
    4.3 并联机构拓扑结构自动综合实例分析
        4.3.1 3R2T并联机构拓扑结构自动综合
        4.3.2 3T2R并联机构拓扑结构自动综合
        4.3.3 3T1R并联机构拓扑结构自动综合
        4.3.4 3R1T并联机构拓扑结构自动综合
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3848186