機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)-第二章-資料下載頁
2025-01-16 20:57本頁面
【正文】 數(shù)與獨(dú)立平移輸出數(shù)。 ? Step2確定運(yùn)動(dòng)副類型與數(shù)目 ? R副數(shù)目 mR與 P副數(shù)目 mP應(yīng)滿足 F=mR+mP； ? mR的最小值為 ξ sr ； ? mP的最大值為 ξ sp； ? 由上述約束條件，可得到運(yùn)動(dòng)副類型與數(shù)目的多種組合方案。 ? Step3確定運(yùn)動(dòng)副軸線方位的配置類型 ? 軸線方位配置基本原則： ? 當(dāng) mR＞ ξ sr且 ξ sr =1或 2時(shí)， mR個(gè) R副應(yīng)按 ξ sr個(gè)方向線恒平行（或重合），以免出現(xiàn)不需要的獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)輸出。 ? 當(dāng) mR＞ ξ sp時(shí)，應(yīng)配置若干 R副軸線恒共點(diǎn)，以免出現(xiàn)不需要的獨(dú)立衍生平移輸出。 ? 當(dāng)需要 R副衍生平移且其方向垂直于 R副軸線，應(yīng)配置若干 R副軸線相互平行。 ? 當(dāng)需要 R副衍生平移且其方向垂直于 R副軸線的矢徑時(shí)，應(yīng)配置若干 R副軸線交于一點(diǎn)，但交點(diǎn)不是坐標(biāo)系原點(diǎn)。 ? 若 mP＞ ξ sp=2，應(yīng)配置所有 P副平行于同一平面。 ? 若需 R副衍生的兩個(gè)平移與 P副平移共面（或 R副轉(zhuǎn)動(dòng)衍生的一個(gè)平移與兩個(gè) P副的平移共面），應(yīng)配置 P副垂直于 R副軸線。 ? Step4檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)輸出特征矩陣 Ms ? 對(duì) Step3得到的單開鏈拓樸結(jié)構(gòu)，確定其運(yùn)動(dòng)輸出特征矩陣，以檢驗(yàn)是否滿足選定的 Ms 。若相應(yīng)于 Ms的 F=ξ s+1的單開鏈結(jié)構(gòu)中，包含相應(yīng)于其他 Ms*的F*=ξ s*+1的子單開鏈，則予以刪除。 ? Step5繪出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 例 1 ? 已知串聯(lián)機(jī)構(gòu)秩 ξ s=3 （ ξ sr=1， ξ sp=2）、活動(dòng)度 F= ξ s=3及 F= ξ s+1 =4，試綜合其結(jié)構(gòu)類型。 ? Step1選定 ? Step2確定運(yùn)動(dòng)副組合方案 ? 對(duì) F=3，運(yùn)動(dòng)副組合方案： 3R、 2R1P與 1R2P。 ? 對(duì) F=4，運(yùn)動(dòng)副組合方案： 4R、 3R1P、 2R2P與 1R3P。 ? Step3確定運(yùn)動(dòng)副軸線方位的配置類型 ? 對(duì) F=3的 3R、 2R1P與 1R2P運(yùn)動(dòng)副組合方案， R副之間只能是恒平行配置，即其結(jié)構(gòu)組成分別為、與 。 ? 對(duì) F=4的 4R、 3R1P、 2R2P與 1R3P組合方案， R副只能為恒平行配置，即其結(jié)構(gòu)組成分別為、 ? Step4檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)輸出特征矩陣 ? 易知， Step3得到的 7種單開鏈都滿足選定的。但應(yīng)注意到：中，包含子單開鏈，該子鏈的且，應(yīng)予刪除，但其他單開鏈結(jié)構(gòu)類型無此特點(diǎn)。一般地，該特點(diǎn)可表述為：相應(yīng)于輸出特征矩陣的 F=的單開鏈結(jié)構(gòu)中，若包含相應(yīng)于其他輸出特征矩陣的的子單開鏈，則該類單開鏈應(yīng)予刪除。 ? Step5繪出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 ? F=4的串聯(lián)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 220所示。 F=3機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖從略。 ? 、 例 2 ? 已知串聯(lián)機(jī)構(gòu)秩 ξ s=4（ ξ sr= ξ sp=2）、活動(dòng)度 F= ξ s=4及 F= ξ s ? +1 =5，試綜合其結(jié)構(gòu)類型。 ? Step1選定 ? Step2確定運(yùn)動(dòng)副組合方案 ? 對(duì) F=4，運(yùn)動(dòng)副組合方案： 4R、 3R1P與 2R2P。 ? 對(duì) F=5，運(yùn)動(dòng)副組合方案： 5R、 4R1P、 3R2P與 2R3P。 ? Step3確定運(yùn)動(dòng)副軸線方位的配置類型 ? 對(duì) F=4的 4R、 3R1P與 2R2P運(yùn)動(dòng)副組合方案， R副應(yīng)配置在兩不同方向，其相應(yīng)單開鏈結(jié)構(gòu)組成分別為、與 。 ? 對(duì) F=5的 5R、 4R1P、 3R2P與 2R3P組合方案， R副應(yīng)配置在兩不同方向，其相應(yīng)單開鏈結(jié)構(gòu)組成分別為、與 Step4檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)輸出特征矩陣 ? 由運(yùn)動(dòng)輸出特征方程（式（ 223）），易知， Step3得到的 7種單開鏈的皆滿足要求。但 F=5的前 3個(gè)單開鏈分別含有的的子單開鏈：、與； F=5的第 4個(gè)單開鏈含有的的子單開鏈，皆應(yīng)刪除之。 例 3 ? 已知串聯(lián)機(jī)構(gòu)秩 ξ s=5（ ξ sr=2， ξ sp=3）及活動(dòng)度 F= ξ s=5與 F= ξ s+1=6，試綜合其結(jié)構(gòu)類型 ? Step1選定 ? Step2確定運(yùn)動(dòng)副組合方案 ? 對(duì) F=5，運(yùn)動(dòng)副組合方案： 5R、 4R1P、 3R2P與 2R3P。 ? 對(duì) F=6，運(yùn)動(dòng)副組合方案： 6R、 5R1P、 4R2P、 3R3P與 2R4P。 ? Step3確定運(yùn)動(dòng)副軸線方位的配置類型 ? 因 =2，所有 R副應(yīng)配置在兩不同方向，并考慮到轉(zhuǎn)動(dòng)衍生平移和 P副平移，應(yīng)有 3個(gè)獨(dú)立平移輸出。 ? 對(duì) F=5，相對(duì)于 4種運(yùn)動(dòng)副組合方案的單開鏈結(jié)構(gòu)組成分別為：、與。 ? 對(duì) F=6，相應(yīng)于其前 3種運(yùn)動(dòng)副組合方案的單開鏈結(jié)構(gòu)組成分別為：、與、與。 ? Step4檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)輸出特征矩陣 ? 由運(yùn)動(dòng)輸出特征方程（式（ 223）），易知， Step3得到的所有單開鏈皆滿足選定的（參閱圖 213a）。但 F=6的所有單開鏈結(jié)構(gòu)類型中，只有、與 3種不含其他的的子單開鏈。 ? Step5繪出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖（從略） ? F=6的 3種單開鏈如圖 221所示，它們皆不含其他的的子單開鏈。 ? a) b) ? c) 圖 221且 F=6的單開鏈結(jié)構(gòu)類型 例 4 ? 已知串聯(lián)機(jī)構(gòu)秩 ξ s=5（ ξ sr==3， ξ sp=2）及活動(dòng)度 F= ξ s=5與 F= ξ s+1=6，試綜合其結(jié)構(gòu)類型。 ? Step1選定 ? Step2確定運(yùn)動(dòng)副組合方案 ? 對(duì) F=5，運(yùn)動(dòng)副組合方案： 5R、 4R1P與 3R2P。 ? 對(duì) F=6，運(yùn)動(dòng)副組合方案： 6R、 5R1P與 4R2P。 ? Step3確定運(yùn)動(dòng)副軸線方位的配置類型 ? 考慮到： 1）當(dāng) mR＞時(shí)，為避免出現(xiàn)不需要的衍生平移，應(yīng)將 3個(gè) R副配置恒共點(diǎn)。 ? 2）因轉(zhuǎn)動(dòng)副的衍生應(yīng)與 P副平移共面。 ? 3） R副轉(zhuǎn)動(dòng)的衍生平移總垂直于 R副軸線和其矢徑，故衍生平移與 P副平移 共面可分兩類：在垂直于 R副軸線的平面內(nèi)，或在垂直于 R副矢徑的平面內(nèi)。 ? 為此，對(duì) F=5的 3種運(yùn)動(dòng)副組合方案，單開鏈結(jié)構(gòu)組成分別為： ? 對(duì) F=5，相對(duì)于 4種運(yùn)動(dòng)副組合方案的單開鏈結(jié)構(gòu)組成分別為：、與。 ? 對(duì) F=6，相應(yīng)于其前 3種運(yùn)動(dòng)副組合方案的單開鏈結(jié)構(gòu)組成分別為：、與、與。 ? Step4檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)輸出特征矩陣 ? 由運(yùn)動(dòng)輸出特征方程（式（ 223）），易知， Step3得到的所有單開鏈皆滿足選定的（參閱圖 213a）。但 F=6的所有單開鏈結(jié)構(gòu)類型中，只有、與 3種不含其他的的子單開鏈。 ? Step5繪出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖（從略） ? F=6的 3種單開鏈如圖 221所示，它們皆不含其他的的子單開鏈。 ? a) b) ? c) 圖 221且 F=6的單開鏈結(jié)構(gòu)類型 串聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型 串聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型 演講完畢，謝謝觀看！
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