word文檔-東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院(文件)
【正文】 利用DH坐標(biāo)系的特定關(guān)系，式()可寫(xiě)成如下矩陣形式 ()其中矩陣 ()稱為DH矩陣，它建立了空間點(diǎn)p在兩個(gè)DH坐標(biāo)系中坐標(biāo)的變換關(guān)系，也稱DH坐標(biāo)變換矩陣?？煞纸鉃閮蓚€(gè)矩陣之積，即式中I為單位陣。 2) 運(yùn)動(dòng)分析和運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 前者包括建立機(jī)構(gòu)輸入、輸出運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系方程和求解算法，從動(dòng)件的作業(yè)空間和特殊位置（如開(kāi)鏈機(jī)器人機(jī)構(gòu)和并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)不能獲得某些方向上的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)的位置等）分析；后者即確定與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相關(guān)的構(gòu)件基本尺寸的設(shè)計(jì)方案并優(yōu)選之，以滿足對(duì)機(jī)構(gòu)提出的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及其他設(shè)計(jì)要求。 (1) 單開(kāi)鏈空間連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 ，在各構(gòu)件上建立DH坐標(biāo)系，其中各坐標(biāo)系的z軸取為轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線方向，x軸取為相鄰兩坐標(biāo)系z(mì)軸的公垂線方向。根據(jù)上式不難得到該機(jī)構(gòu)的位置逆解為式中,。 (2). 單環(huán)閉鏈空間連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 對(duì)于不含球面副的的單環(huán)閉鏈空間連桿機(jī)構(gòu)（），若其構(gòu)件數(shù)為n，機(jī)架編號(hào)為0，并將機(jī)架看作是單開(kāi)鏈機(jī)構(gòu)中的末桿n。從12個(gè)三角方程式中適當(dāng)選取6個(gè)進(jìn)行聯(lián)立消元處理，可求得機(jī)構(gòu)輸入、輸出位移參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，三角方程組的求解難度隨著構(gòu)件數(shù)的增加而大大增加。為建立此兩轉(zhuǎn)角之間的函數(shù)關(guān)系，可采用拆桿法，即假想地將連桿2拆去，以避開(kāi)與球面副B、C有關(guān)的相對(duì)轉(zhuǎn)角參數(shù)。 將上述三角方程對(duì)時(shí)間分別求一、二階導(dǎo)數(shù)，即可獲得機(jī)構(gòu)輸入、輸出間的速度和加速度關(guān)系。若按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)時(shí)，可預(yù)先選定四個(gè)參數(shù)，再按設(shè)計(jì)要求確定其余三個(gè)參數(shù)。12 / 12。 將預(yù)定參數(shù)和兩連架桿對(duì)應(yīng)位置參數(shù)代入機(jī)構(gòu)位移方程，可得僅含變量的三個(gè)方程，將其聯(lián)立求解，即可得待設(shè)計(jì)的參數(shù)。簡(jiǎn)要說(shuō)明其實(shí)現(xiàn)兩連架桿對(duì)應(yīng)位置的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。 RSSR空間四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 如圖所示，在構(gòu)件0、3上分別建立DH坐標(biāo)系，則球面副中心B和C在0坐標(biāo)系中的位置滿足如下坐標(biāo)變換關(guān)系 由于點(diǎn)B、C在其運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)都要受到連桿2長(zhǎng)度不變的約束，因此有將B、C兩點(diǎn)在0坐標(biāo)系中的坐標(biāo)代入上式，經(jīng)整理得如下形式的三角方程式中解此三角方程得式中根號(hào)前的“177。下面以RSSR空間四桿機(jī)構(gòu)為例，介紹拆桿法的應(yīng)用。經(jīng)連續(xù)的坐標(biāo)變換，可得所以有上式稱為封閉型矩陣方程式，它建立了機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副位移參數(shù)之間的關(guān)系。 在考慮各轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)角范圍約束的情況下，由位置正解方程可求得P點(diǎn)在0坐標(biāo)系中的可達(dá)范圍，即該機(jī)構(gòu)的作業(yè)空間。其中第4列反映了3坐標(biāo)系原點(diǎn)在0坐標(biāo)系中的位置，即末桿3上P點(diǎn)在0坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)為利用上式即可由各轉(zhuǎn)動(dòng)副的輸入轉(zhuǎn)角求得末桿上工
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