word文檔-東南大學機械工程學院(編輯修改稿)
2024-07-22 19:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的日益深入，該機構(gòu)的應(yīng)用已擴大到其他領(lǐng)域，如近年來出現(xiàn)的6軸聯(lián)動加工中心和虛擬軸機床等。 多環(huán)閉鏈空間連桿機構(gòu) 6自由度并聯(lián)機器人機構(gòu) 4) 混合鏈空間連桿機構(gòu) ，它是含有局部閉鏈的開鏈連桿機構(gòu)。因其結(jié)構(gòu)復雜，應(yīng)用較少。 混合鏈空間連桿機構(gòu) DH坐標系 與平面連桿機構(gòu)相比，空間連桿機構(gòu)不僅可實現(xiàn)復雜多樣的運動，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。但空間連桿機構(gòu)的運動比較復雜，不易想象，其分析和設(shè)計難度較大，制造要求高，故其應(yīng)用不如平面連桿機構(gòu)廣泛。 空間連桿機構(gòu)研究的矩陣法 為保證研究結(jié)果的準確性，研究空間連桿機構(gòu)的方法主要是采用以某種數(shù)學工具為基礎(chǔ)的解析法?？捎玫臄?shù)學工具有對偶數(shù)、四元數(shù)、矩陣、旋量、張量等。下面介紹普遍使用的矩陣法。 對于空間連桿機構(gòu)的研究，無論是分析還是設(shè)計問題，均需描述相鄰兩構(gòu)件之間的相對位置關(guān)系。如果在各構(gòu)件上均固定一三維直角坐標系，則由坐標系之間的相對位置即可反映相應(yīng)兩構(gòu)件之間的位置關(guān)系。所謂矩陣法即是利用矩陣來表示兩坐標系之間的位置關(guān)系，亦即空間坐標在不同坐標系之間的變換關(guān)系。 ，和為分別固定在相鄰兩構(gòu)件和i上的兩個坐標系。該兩坐標系之間的相對位置具有特殊性，即由經(jīng)兩次螺旋運動得到：第一次螺旋運動以為螺旋軸作轉(zhuǎn)動并移動，此過程使運動至；第二次螺旋運動以為螺旋軸轉(zhuǎn)動并移動，此過程使運動至。上述兩次螺旋運動共涉及四個獨立參數(shù)、和、其中是軸和間的距離，并規(guī)定沿軸正向的移動為正；為使軸沿旋進到軸的旋轉(zhuǎn)角，并規(guī)定逆時針方向的轉(zhuǎn)角為正；是使軸沿旋進到的旋轉(zhuǎn)角，并規(guī)定逆時針方向的轉(zhuǎn)角為正；是軸和間的距離。具有上述特定相對關(guān)系的坐標系最先由Denavit和Hartenberg于1955年提出，稱為DH坐標系。 由圖可知，空間任意一點p在兩坐標系中的矢量關(guān)系為 ()上式可用兩個坐標系中的軸間夾角的余弦表示成如下形式 ()式中：。 利用DH坐標系的特定關(guān)系，式()可寫成如下矩陣形式 ()其中矩陣 ()稱為DH矩陣，它建立了空間點p在兩個DH坐標系中坐標的變換關(guān)系，也稱DH坐標變換矩陣。 描述空間兩坐標系之間的相對位置一般需要六個獨立參數(shù)，而DH矩陣中僅涉及四個獨立參數(shù)，這是由于DH坐標系特定選取的結(jié)果。鑒于此，它不能用于描述組成球面副的兩構(gòu)
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