【正文】 拉壓載荷，而不承受彎矩和扭矩，從而使并聯(lián)機(jī)床整個系統(tǒng)的剛度有較大提高； (2) 由于并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動部件的質(zhì)量小，運(yùn)動部件慣性的大幅度降低，有效地改善了伺服控制器的動態(tài)品質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)很高的進(jìn)給速度和加速度，適于高速加工，從而縮短加工時間，提高生產(chǎn)效率； (3) 組成部件少，結(jié)構(gòu)簡單，而控制軟件復(fù)雜，是一種技術(shù)含量很高的機(jī)電一體化產(chǎn)品； 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 (4) 并聯(lián)機(jī)床主軸的空間位姿靈活，可以從任 何角度進(jìn)入工作表面，因而易于實(shí)現(xiàn)對表面形狀復(fù)雜、孔隙方位多的零件的加工。 作為先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)備，數(shù)控機(jī)床與數(shù)控加工中 心主要應(yīng)用于汽車、飛機(jī)、電力、船舶和機(jī)車車輛等工業(yè)領(lǐng)域，另外，一些新興的高科技項(xiàng)目，如現(xiàn)代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、數(shù)字通訊技術(shù)、微電子元件及機(jī)電一體化產(chǎn)品等，都需要數(shù)控機(jī)床來制造，數(shù) 控機(jī)床的制造與應(yīng)用水平制約著這些領(lǐng)域的發(fā)展，尤其是在我國，對 機(jī)床的精度和效率提出了更高的要求。 結(jié)論 ..................................................................................................................... 58 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................. 59 致謝 ..................................................................................................................... 63 附錄 1.................................................................................................................... 5 附錄 2.................................................................................................................... 6 章及標(biāo)題 1 第 1 章 緒論 課題 研究 背景 和意義 制造業(yè)是為國民經(jīng)濟(jì)各部 門和國防建設(shè)提供技術(shù)裝備的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，無論是在工業(yè)發(fā)達(dá)國家還是在發(fā)展中國家，其綜合國力的基礎(chǔ)都是制造業(yè)，它的每一次飛躍都會給人類社會帶來深遠(yuǎn)的影響，可以說，沒有發(fā)達(dá)的制造業(yè)就不會有國家的發(fā)達(dá)與強(qiáng)大。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 Error pensation 。 and output pose error of the structural parameters error and the error is further prehensive researched. integrated error of law, for the error pensation methods provide a theoretical basis. Second, Describes the techniques of machining tool measuring, and then analysising grating principle, introcduce the mechod of measuring error machine tool . Finally, the PSO applying for pose error pensation of parallel machine tool is proposed on the error analysis。通過數(shù)值仿真驗(yàn)證利用 粒子群 算法 補(bǔ)償并聯(lián)機(jī)器人位姿誤差的有效性。以此基礎(chǔ) 定量 分析 并聯(lián) 機(jī)床 結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差變化對輸出誤差的影響， 綜合誤差影響規(guī)律，為誤差補(bǔ)償方法研究提供理論基礎(chǔ)。但 并聯(lián)機(jī)床的開發(fā)與應(yīng)用 還 未達(dá)到現(xiàn)有高精度傳統(tǒng)機(jī)床的水平，主要原因： 加工精度達(dá)不到高精度傳統(tǒng)機(jī)床水平，關(guān)鍵零件批量生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定。 基 本 要 求 1． 方案設(shè)計(jì)合理、查閱文獻(xiàn)充分； 2． 理論分析正確、論證嚴(yán)密； 3． 設(shè)計(jì)、仿真模型可靠，結(jié)果與理論相符； 4． 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文符合撰寫規(guī)范、要求。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 5． 查閱一定的 英文相關(guān)文獻(xiàn)，并翻譯其中的一篇。本文以 清華大學(xué)設(shè)計(jì) 的新型 3 自由度 并聯(lián) 機(jī)構(gòu) 為 研究對象 ， 對提高并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動精度的靜態(tài)誤差補(bǔ)償方法進(jìn)行了研究。 其次，并聯(lián)機(jī)床加工精度測試是目前并聯(lián)機(jī)床的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)，因其末端平臺的高自由度，用傳統(tǒng)的方法較難進(jìn)行精度測試。 本文分析了并聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動過程，結(jié)合正逆解析方法，編寫了機(jī)床運(yùn)動仿真程序，并提出了有補(bǔ)償時并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動仿真的方法。 for the error of the structural parameters and saddle displacement error and the manufacturing error is obtained by updating the pheromone to guide the birds, search repeatedly and optimizing the error of saddle displacement error. The result of numerical simulation indicates that PSO is able to realize the pensation of the pose error of parallel machine tool, effectively. This paper programmed the motion emulation of PKMs, based on its 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III kinematic analysis and motion procedure, especially proposed the emulating method of the pensated motion. The proving program was put forward for the method of calculating machine errors and error pensation, based on emulation method. The four examples expressed in this paper proved that the error pensation is right. Keyword sparallel machine tool。 Particle swarm optimization IV 目 錄 摘要 ........................................................................................................................I Abstract ................................................................................................................ II 第 1 章 緒論 ......................................................................................................... 1 課題背景 ............................................................................................... 1 [單擊此處輸入條標(biāo)題 ]............................................................... 6 第 2 章 [單擊此處輸入章標(biāo)題 ].........................................錯誤 !未定義書簽。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展和新技術(shù)革命的沖擊，制造業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)也發(fā)生了質(zhì)的改變。 20 世紀(jì) 90 年代后，市場對加工設(shè)備的精度、速度、加工靈活性及加工裝備自身的生產(chǎn)周期和成本等不斷提出了更高的要求。 由于并聯(lián) 機(jī)床 具有以上優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的 研究 應(yīng)用， 但并聯(lián)機(jī)床 的各種誤差的存在使得輸出端 位姿精度下降，這在一定程度上 制約了并聯(lián) 機(jī)床 的 應(yīng)用 。 但 在并聯(lián) 機(jī)床 誤差分析與補(bǔ)償?shù)膫鹘y(tǒng)研究方法中， 沒有充分探討并聯(lián)機(jī)床尺寸對誤差的影響程度，對于并聯(lián)機(jī)床的終端誤差往往不考慮其中元素之間的差別，對影響誤差的因素也很少做區(qū)分。 但開始，人們還只是對這種機(jī)構(gòu)停留在理論分析 [7,8]。這種基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的數(shù)控機(jī)床開始受到人們的關(guān)注并且很快成為制造業(yè)中的一個研究熱點(diǎn)。 1995 年，美國另一家著名機(jī)床生產(chǎn)廠家 Ingersoll Milling Machine Rockford 公司也推出了基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的加工中心： Octahedral Hexapod VOH1000。它們的研究結(jié)果對并聯(lián)運(yùn)動機(jī)床的發(fā)展起到很大的促進(jìn)作用 。在并聯(lián)機(jī)床發(fā)展初期，主要為六自由度并聯(lián)機(jī)床， 后來比較多出現(xiàn)的是三自由度并聯(lián)機(jī)床 。 難以在短期內(nèi)解決，近年來，在運(yùn)動學(xué)原理、機(jī)床設(shè)計(jì)方法、制造工藝、控制技術(shù)、動態(tài)性能研究和工業(yè)應(yīng)用方面都先后取得重大的突破。 德國 Fraunhofer 機(jī)床和成型技術(shù)研究所開發(fā)的 Mikromat 6X 機(jī)床 (如圖 17)適于模具的高速加工，其主要技術(shù)參數(shù)為：工作臺 為 630mm179。m 左右，高的可達(dá) 4181。 我國對并聯(lián)機(jī)器人的研究非常重視，將并聯(lián)機(jī)床的研發(fā)列入國家“九五”公關(guān)、 “ 863”高技術(shù) 發(fā)展與自動化領(lǐng)域“十五”計(jì)劃；在相關(guān)基礎(chǔ)理論研 究方面，也得到了國家自然科學(xué)基金會的資助。清華大學(xué)與昆明機(jī)床股份有限公司共同研制的 XNZ63 并聯(lián)機(jī)床 。 故并聯(lián)機(jī)床 誤差分析 補(bǔ)償 方面的研究成為熱點(diǎn)，并形成了誤差分析、參數(shù)標(biāo)定、誤差補(bǔ)償?shù)妊芯空n題。 機(jī)床的主軸運(yùn)動 精度 測量手段多種多樣 [1320]， 常見的 如試切法、激光干涉法、磁性球桿儀 (Magic Ball Bar)、激光球桿儀 (LBB)、間接測量法等。球桿儀測量誤差精度高，時間短，效率高，成本低，易于獲得大量數(shù)據(jù)，而且測量得到的是機(jī)床主軸運(yùn)動的動態(tài)誤差。 但是，如上所述的精度測試方案都有因 測量時間長，技術(shù)要求高，需要專業(yè)人員，對環(huán)境要求高，不適宜在生產(chǎn)現(xiàn)場操作 的缺點(diǎn)，且都是直接測量機(jī)床末端執(zhí)行器位姿，這在高度靈活的末端測試并不方便，安裝測試儀器復(fù)雜 [18,19]。通常靜態(tài)誤差補(bǔ)償用來確定和校正機(jī)床的基本誤差，而動態(tài)誤差補(bǔ)償用來校正熱和切削力引起的誤差。因此，誤差補(bǔ)償技術(shù)在提高精度方面成為誤差避免技術(shù)的有效補(bǔ)充，并且引起了機(jī)床和金屬切削領(lǐng)域內(nèi)大量學(xué)者的關(guān)注。 并聯(lián)機(jī)床誤差補(bǔ)償?shù)幕驹?[27]是利用閉鏈約束和誤差可觀性，構(gòu)造實(shí)測信息與模型輸出間的誤差泛函，并通過利用最小二乘技術(shù)識別系統(tǒng)運(yùn)動參數(shù)、控制參數(shù)，再以識別結(jié)果修正控制器中的逆解模型，進(jìn)而達(dá)到誤差補(bǔ)償?shù)哪康?(如圖 18)。根據(jù)測量輸出不同大致分為兩類[28,29]：一類為自標(biāo)定方法，其原理是利用內(nèi)部觀測器檢測系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)動變量，并以 此構(gòu)造誤差模型，這類方法一般需要自從動鉸鏈上安裝傳感器。余曉流等 [31]使用與之類似的方法對一種平面約束的并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了誤差補(bǔ)償。 (3) 此法測量的主軸位置姿勢均是在靜態(tài)下獲得的，因此該方法只能對靜態(tài)機(jī)床誤差進(jìn)行補(bǔ)償。 全文內(nèi)容 安排 如下： 第 1 章 闡述了 課題研究背景、 國內(nèi)外并聯(lián)機(jī)床的發(fā)展?fàn)顩r，機(jī)床誤差補(bǔ)償方法的研究以及并聯(lián)機(jī)床誤差補(bǔ)償方法研究情況，說明本文的主要研究意義和內(nèi)容。 第 4章 設(shè)計(jì) 將 粒子群 群算法應(yīng)用于并聯(lián) 機(jī)構(gòu) 位姿誤差補(bǔ)償 ， 在誤差模型基礎(chǔ)上 針對 各個誤差因素 ，通過 粒子群優(yōu)化算法 對 滑塊位移 誤差尋優(yōu)，最終 對相應(yīng)的輸出位姿誤差進(jìn)行 補(bǔ)償。 并聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動學(xué)分析包括機(jī)構(gòu)分析、運(yùn)動學(xué)方程的正解和逆解問題即位置分析，雅可比矩陣特性的分析、工作空間分析、靈活度分析、誤差分析等。在并聯(lián)機(jī)構(gòu)分析及 并聯(lián)機(jī)床控制中，運(yùn)動學(xué)正逆解都占有重要地位。目前， 主流的數(shù)學(xué)工具有以下幾種：矢量分析法、螺旋理論、影響系數(shù)法等。這樣，章及標(biāo)題