【正文】 多采用功率式步進電動機，反應(yīng)式步進電動機（如 110BF、 130BF、 150BF）其價格低于永磁式反應(yīng)電動機，但性能上不如永磁式電動機。 即：正轉(zhuǎn) A→ AB→ B→ BC→ C→ CA→ A。線圈繞過相對的兩個磁極構(gòu)成一相（ A— A′ ,B— B′以及 C— C′）。 為了使機器人機構(gòu)滿足普遍的性能要求，利用前面得到的各項性能評價指標(biāo)，構(gòu)造出一個新的綜合性能評價指標(biāo)，該指標(biāo)綜合考慮了機構(gòu)的靈巧度、力、誤差和速度傳遞性能、末端變形及機構(gòu)的占用面積 .提出了該機器人機構(gòu)極位夾角的概念，通過分析發(fā)現(xiàn) 該角度是該機器人機構(gòu)一個極為重要的幾何參數(shù)。 這里針對前敘的二自由度并聯(lián)機構(gòu)，基于 C語言平臺構(gòu)建其平面模型，通過友好的人機界面，進行參數(shù)化設(shè)計。 最佳極位夾角的確定 由式 (23)~(26)可見，只要已 知極為夾角 ? ，就可以確定機構(gòu)中其它的幾何參數(shù)和主動關(guān)節(jié)變量的變化范圍，且各項性能評價指標(biāo)的大小也與 ? 有著密切的關(guān)系，可見極位夾角是該機器人機構(gòu)一個極為重要的參數(shù)，它對該機器人機構(gòu)的性能有著極為重要的影響。由圖 3 可得， ? ?ldYcos W??? (23) ldsin?? (24) 在這里如設(shè) ??? ?? ，我們將該機器人在極 限位置時連桿與坐標(biāo)軸方向的夾角 ? 稱為該機器人的極位夾角 ( ? ??? 45,0?? )。 綜合誤差敏感度 如輸入誤差為一單位圓，則誤差傳遞矩陣將輸入的單位圓映射為一個橢圓，誤差橢圓的大小、形狀基本上反映了終端誤差的特征?；瑒痈?3和 7的位移 1x 和 2x 作為機構(gòu)的輸入，設(shè)末端 O? 點位移 ? ?y,x 作為機構(gòu)輸出。通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，了解機器人發(fā)展的現(xiàn)狀，明白了串聯(lián)機器人和并聯(lián)機器人各自的優(yōu)缺點。六自由度并聯(lián)機構(gòu) 最早應(yīng)用于機床并引起大家的廣泛關(guān)注。他從機構(gòu)學(xué)的角度 出發(fā)，通過研究機構(gòu)的自由度、虛約束、公共約束，將并聯(lián)機構(gòu)的各個分支的運動副看作是單自由度的基本副，總結(jié)了各種并聯(lián)空間機構(gòu)。Yoneda 實驗室于 1979 年研制的 PVI I 四足步行器，就是采用平面兩自由度五桿機構(gòu)作為腿的執(zhí)行機構(gòu)，之后在八十年代該實驗室研制的 T 工 TAN 系列四足步行器也都采用了并聯(lián)機構(gòu)作為步行機構(gòu)。瑞士 EPFL 研制了并聯(lián)六自由度微動機器人，該微動機器人由 2 自由度或多自由度的球面微電機通過壓電式微傳送器驅(qū)動，用于在集成光纖底片上定位一單模光纖。同時這些微動機器人機構(gòu)必須是高精度機構(gòu)，不僅要無摩擦和無滯后作用，而且需要結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、剛度好。Lewis 公司在 1994 年美國芝加哥 IMTS39。在一些需要高精度、高剛度或者高速度而無須很大工作空間的應(yīng)用領(lǐng)域，并聯(lián)機器人機構(gòu)越來越受到人們的青睞。 (2)機器人的運動部分重量輕、速度高、動態(tài)性能好 。這種能在崎嶇山路上行走、能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的機械，決非常規(guī)的只能執(zhí)行一種 固定的運動校式的機械所能勝任的，而是今天所說的步行機器人。 關(guān)鍵詞 ：物理模型 硬件電路 并聯(lián)機器人 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 II Abstract The design of manipulators, especially the parallel manipulators, is one of the challenging problems in the robotic field. In this thesis, the physical models of the solution space for some parallel manipulators are planar parallel manipulators. The thesis studies the workspaces of the parallel manipulators in detail . The numerical methods for calculating the workspaces are presented through the work space and the location analysis and motion analysis. The concepts of agility and the agile workspace for parallel manipulators are proposed and defined. The physical models of the solution space propose a useful approach for the puteraided design of robotic mechanisms, the results and the techniques obtained by this thesis are very useful for the design of the parallel robotic mechanisms and the development of CAD software. Key words: Physical Model Hardware circuit Parallel manipulator 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 1 目 錄 摘 要 ............................................ I ABSTRACT ......................................... II 目 錄 ............................................ 1 第 1 章 緒論 ....................................... 4 概述 ........................................................................................................... 4 并聯(lián)機器人的特點、發(fā)展過程、現(xiàn)狀 ................................................ 4 并聯(lián)機器人綜合的研究現(xiàn)狀 ................................................................. 7 論文選題的意義 ...................................................................................... 8 第 2 章 并聯(lián)機器人機構(gòu)及性能分析 .................. 10 機器人系統(tǒng)自由度的分析 .................................................................. 10 機器人機構(gòu)性能分析 ........................................................................... 10 機器人機構(gòu)描述 ...................................................................................................... 10 位置分析 ................................................................................................................ 11 性能評價指標(biāo) ........................................................................................................ 12 尺寸設(shè)計 ............................................................................................... 14 最佳極位夾角的確定 ............................................................................................ 14 最佳連桿長度的確定 ............................................................................................ 15 其他參數(shù)的確定及尺寸設(shè)計結(jié)果 ........................................................................ 16 并聯(lián)機構(gòu)活動空間及連桿尺寸的確定 ................................................................... 16 并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)仿真概述 .................................................................. 16 小結(jié) ........................................................................................................ 17 第 3 章 步進電動機的選擇及一級減速齒輪副的選擇 .... 18 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 2 步進電機的特點 ................................................................................... 18 步進電機的工作原理 ........................................................................... 19 步進電機的控制 ................................................................................... 19 一級減速齒輪副的選擇 ...................................................................... 20 小結(jié) ........................................................................................................ 21 第 4 章 機器人控制系統(tǒng)的設(shè)計 ...................... 21 單片機概述 ........................................................................................... 21 單片機的發(fā)展情況 ................................................................................................ 22 單片機的結(jié)構(gòu) ........................................................................................................ 22 單片機的應(yīng)用 ...................................................................................................... 22 芯片的選取原則和片腳結(jié)構(gòu) .............................................................. 23 .......................................................................................................... 23 系列單片機 8031 ........................................................................................ 23 .............................................................................................................. 24 八譯碼器 .......................