【正文】 the first de, sign to solve the problem of UU chain. Such parallel robots have wide applications in the industrial world, e. g., pickandplace application, parallel kinematic machines, and medical devices.The most famous planar 2DOF parallel robots are the wellknown fivebar mechanism with prismatic actuators or revolute actuators. In the case of the robot with revolute actuators, the mechanism consists of five re volute pairs and the two joints fixed to the base are actuated, while in the case of the robot with prismatic actuators, the mechanism consists of three revolute pairs and two prismatic joints, in which the prismatic joints are usually actuated. The output of the robot is the translational motion of a point on the endeffector. This means the orientation of the end effector is also changed at any moment. Accordingly, some versions of the 2DOF translational parallel robot (TPR) have been disclosed. One of them has been applied in precise pick amp。，未來還可以把工作面的安裝設(shè)計的更加方便快捷，使得二自由度并聯(lián)機(jī)器人對各種不同的工作方式，有更好的兼容性，轉(zhuǎn)換的更加便捷。不過在機(jī)構(gòu)實際工作中產(chǎn)生的細(xì)節(jié)問題，比如奇異點，兩桿間的夾角等問題上，還無法更加細(xì)致的在理論上得到驗證。，但在其滿足工作需要這一問題上，對尺度分析方面，因為知識量不足的原因，只能選擇用模擬驅(qū)動方式來確定。也使我明白了，知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識，僅僅學(xué)會理論上的東西是不夠的，只有能把理論知識，靈活的運用到實際的生產(chǎn)、設(shè)計中去，這時候才是真的學(xué)會了。但是，因為所學(xué)習(xí)的知識有限，許多思考出來的東西，還不能運用到實際的設(shè)計中去，所以，只能另尋他路，這是我在設(shè)計中存在的不足，我會在未來的時間里進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)，才能使自己設(shè)計出的東西更加嚴(yán)謹(jǐn)、完美。經(jīng)過這兩個多月的努力，畢業(yè)設(shè)計終于可以畫上一個句號了，但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設(shè)計的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過樂趣盡在其中！畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。整個設(shè)計的創(chuàng)新點在于對工作平臺的框架設(shè)計，可以自由選擇合適安裝工作系統(tǒng)，在工作區(qū)間完成工作要求。最后對二自由度并聯(lián)機(jī)器人中的關(guān)鍵零件進(jìn)行了有限元分析，確保其滿足工作負(fù)載。最后把所有的零部件進(jìn)行裝配，在Pre/E軟件環(huán)境下進(jìn)行模擬仿真。第5~6周 ，這個時間節(jié)點的到來意味著我的畢業(yè)設(shè)計工作進(jìn)入了最為關(guān)鍵的階段，這一段時間的工作量，相對來說也是最大的。第3~4周 ，在這個階段，通過與指導(dǎo)老師的交流，敲定二自由度并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，對參考文獻(xiàn)中所提到的各種方法，進(jìn)行學(xué)習(xí)分析，結(jié)合自己的設(shè)計內(nèi)容及工作條件，選用軟件中的尺寸驅(qū)動的方式來完成連桿機(jī)構(gòu)的尺寸計算。并且完成了二自由度并聯(lián)機(jī)器人相關(guān)文獻(xiàn)的翻譯。設(shè)計中的主要工作及成果如下:第1~2周 ，本階段是二自由度機(jī)器人的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了解。分析了并聯(lián)機(jī)器人運動性能與機(jī)構(gòu)尺寸的關(guān)系，并利用各項性能進(jìn)行了機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。本文主要設(shè)計二自由平移運動并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，并以此為研究對象，進(jìn)行了自由度數(shù)的理論證明和仿真驗證，以及運動學(xué)分析。所產(chǎn)生的形變基本可以忽略不記，而所承受的力又遠(yuǎn)大于其因承受的力，所以設(shè)計滿足負(fù)載要求[2628]。所產(chǎn)生的形變基本可以忽略不記，而所承受的力又遠(yuǎn)大于其因承受的力，所以設(shè)計滿足負(fù)載要求。承重軸直徑為12mm，材料選用45號鋼，將軸的兩端設(shè)為固定端，對其施加50N的力。該軟件有多種不同版本，可以運行在從個人機(jī)到大型機(jī)的多種計算機(jī)設(shè)備上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。 　　前處理模塊提供了一個強(qiáng)大的實體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型； 　　分析計算模塊包括結(jié)構(gòu)分析（可進(jìn)行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動力學(xué)分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力；后處理模塊可將計算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部）等圖形方式顯示出來，也可將計算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。）專項分析：斷裂分析，復(fù)合材料分析，疲勞分析，可靠度分析。特征屈曲分析——用于計算線性屈曲載荷并確定屈曲模態(tài)形狀。諧響應(yīng)分析——確定線性結(jié)構(gòu)對隨時間按正弦曲線變化的載荷的響應(yīng)。模態(tài)分析——計算線性結(jié)構(gòu)的自振頻率及振形。結(jié)構(gòu)分析是有限元分析中最常用的一個應(yīng)用領(lǐng)域。Ansys功能強(qiáng)大：包括結(jié)構(gòu)高度的非線性分析、電磁分析、計算流體動力分析、設(shè)計 優(yōu)化、接觸分析、自適應(yīng)網(wǎng)格劃分、大應(yīng)變/有限轉(zhuǎn)動、以及利用APDL語言的擴(kuò)張宏功能。不僅用于研究物質(zhì)機(jī)械運動的規(guī)律，還用于研究熱運動和電磁運動的規(guī)律。既用以分析金屬材料結(jié)構(gòu)，也用以分析復(fù)合材料的機(jī)翼結(jié)構(gòu)；既用作強(qiáng)度評估，也用作優(yōu)化設(shè)計。 二自由度機(jī)器人的實體模型 二自由度機(jī)器人工程圖7基于Ansys軟件環(huán)境下的有限元分析有限單元法起源于20世紀(jì)50年代的航空領(lǐng)域中飛機(jī)結(jié)構(gòu)的矩陣分析，至今經(jīng)歷了50年的研究發(fā)展。 Pro/E軟件環(huán)境下的連桿三視圖 連桿零件圖?？讖降拇笮「鶕?jù)選用的電機(jī)、聯(lián)軸器等部件確定，根據(jù)孔徑的和連桿長度，擬定連桿的高度，寬度等各量的值，繪制出連桿的三維圖，然后在Pro/E軟件環(huán)境下制成三視圖。最后在發(fā)布選項中選取DWG模式導(dǎo)出CAD圖，再用AutoCAD軟件打開修改就完成了二維工程圖紙的導(dǎo)出。首先部件圖的導(dǎo)入要在Pro/E軟件中新建一個繪圖模式的文檔，然后重新在組件模式中編輯自己想要的視圖，確定主視圖、俯視圖、左視圖的位置，接下來將實體模型投影到繪圖模式下。另外，采用Pro/E生成三維模型，再將其轉(zhuǎn)換成二維工程圖，然后由AutoCAD輸出人們所熟悉的工程圖，可提高設(shè)計、繪圖和修改等工作的效率和質(zhì)量，并起到了取長補(bǔ)短的作用。雖然在Pro/E中可以對工程圖進(jìn)行尺寸、公差等的標(biāo)注，但由于在Pro/E中是對實體作標(biāo)注，轉(zhuǎn)成二維工程圖時往往不符合我國的制圖標(biāo)準(zhǔn)，因此應(yīng)在AutoCAD中完成尺寸標(biāo)注工作和添加標(biāo)題欄、技術(shù)要求等內(nèi)容，即利用Pro/E的參數(shù)化造型技術(shù)，對零件直接進(jìn)行三維模型設(shè)計；對零件設(shè)計修改，直至確定無誤后再將設(shè)計好的三維模型轉(zhuǎn)化為二維工程圖，然后調(diào)入AutoCAD 中進(jìn)行編輯，最后得到符合企業(yè)需要的、完善的工程圖。Pro/E有完善的二維工程 圖設(shè)計功能及對系統(tǒng)要求低等特點，因而得到廣泛的應(yīng)用。這些領(lǐng)域中包括建筑、機(jī)械、測繪、電子以及航空航天等。此外，從AutoCAD 2000開始，該系統(tǒng)又增添了許多強(qiáng)大的功能，如AutoCAD設(shè)計中心（ADC）、多文檔設(shè)計環(huán)境（MDE）、Internet驅(qū)動、新的對象捕捉功能、增強(qiáng)的標(biāo)注功能以及局部打開和局部加載的功能，從而使AutoCAD系統(tǒng)更加完善。，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力。 運動學(xué)加速度軌跡6基于AutoCAD軟件環(huán)境下的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計AutoCAD是目前世界上應(yīng)用最廣的CAD軟件，市場占有率位居世界第一。 位置曲線。 運動錄像查看。 電機(jī)定義。所以，首先設(shè)定兩個電機(jī)，運動方向由洋紅色箭頭顯示。 二自由度機(jī)器人三維模型圖通過對裝配后的二自由度機(jī)器人進(jìn)行動態(tài)仿真，可以對其工作狀態(tài)有較為直觀的了解與分析，Pro/E為二自由度機(jī)器人的運動分析提供了較為方便的工具。 安裝支架模型圖在裝配過程中首先將工作面裝配到支架上，然后將連桿機(jī)構(gòu)裝配好，再將兩個輸入軸裝配于軸承座上，并通過聯(lián)軸器與電機(jī)軸配合裝配，完成最后的裝配。 連桿機(jī)構(gòu)爆炸圖 連桿機(jī)構(gòu)模型圖首先，將各條鋁型材，在各自的位置，通過角件和T型螺栓，裝配到一起。虛擬裝配中首先要對連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行裝配，該機(jī)構(gòu)主要由連桿，軸，軸承組成。虛擬裝配過程，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計、制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取措施，保證產(chǎn)品的一次性成功，從而降低生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。 角件 安裝結(jié)構(gòu)5基于Pro/E軟件環(huán)境下的機(jī)器人裝配及動態(tài)仿真虛擬裝配是一種零件模型按約束關(guān)系進(jìn)行重新定位的過程，它是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的形狀特性、精度特性，真實地模擬產(chǎn)品的三維裝配關(guān)系，并允許用戶以交互方式控制產(chǎn)品的三維真實模擬裝配過程及特點。通過連桿機(jī)構(gòu)的尺寸來確定安裝支架尺寸，外框架尺寸為530mm830mm。：由于制作過程沒有經(jīng)歷熱焊接，材料無變形，所以裝配精度高；而使用熱焊接的傳統(tǒng)材料則不可避免的要出現(xiàn)變形，從而影響最終裝配精度。：由于使用工業(yè)鋁型材的機(jī)件在全部制作過程中沒有熱焊接，所以各部件可很方便的拆卸，所有材料和附件都可重復(fù)使用；而傳統(tǒng)材料由于切割變形和高額拆解成本等原因事實很少重復(fù)使用。（4）根據(jù)所設(shè)計的連桿，則軸段3，4，5長度分別取l3=，l4=65mm，l5=9mm安裝支架主要以鋁型材構(gòu)成，用T型螺栓固定，用角件（）加固。因軸承受軸向力很小，故選用深溝球軸承。（2）軸段1部分安裝聯(lián)軸器，因為該軸段在軸承座內(nèi)，又根據(jù)初選型號為STL367J的聯(lián)軸器尺寸，確定l1=25mm。（1）考慮到軸的左端需要安裝聯(lián)軸器，根據(jù)聯(lián)軸器定直徑d=7mm，為滿足軸承的軸向定位要求，軸段左端需制一軸肩，由連桿設(shè)計的綜合考慮，故取輸出直徑從左至右分別d1=，d2=10mm，d3=16mm，d4=12mm，d5=10mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計[2023]。在連接兩桿時，提高傳動效率，使得機(jī)構(gòu)有效承受徑向和軸向載荷，簡化連桿機(jī)構(gòu)，并且軸承的標(biāo)準(zhǔn)化程度高,成批生產(chǎn),成本低[19]。伺服電機(jī)工作機(jī)的工況系數(shù)，故計算轉(zhuǎn)矩 工作情況系數(shù)工作機(jī)原動機(jī)為電動機(jī)時轉(zhuǎn)矩變化很小的機(jī)械轉(zhuǎn)矩變化較小的機(jī)械轉(zhuǎn)矩變化中等的機(jī)械轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷中等的機(jī)械轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷大的機(jī)械根據(jù)實際需要，采用一體化，小型，低慣量的彈性管STL367J聯(lián)軸器。 部分電機(jī)參數(shù) 型號說明 電動機(jī)尺寸伺服電機(jī)的功率約為P1=55w，轉(zhuǎn)速n1=360r/min，~。電機(jī)型號具體說明。從大量文獻(xiàn)中可以看出，Pro/E在它所觸及的各行各業(yè)中的應(yīng)用程度及深度雖然各不相同，但其成果是可喜的，效益是顯著的！相信隨著社會的發(fā)展，其參數(shù)化快速設(shè)計的優(yōu)勢又會越來越明顯，今后會在更多的領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用[18]?；诖碎_發(fā)出來的第三代機(jī)械CAD/CAM/CAE產(chǎn)品 Pro/E在當(dāng)今同類產(chǎn)品中代表著較高的水平。這也充分說明了Pro/E具有人們所渴望的優(yōu)良的性能和靈活多變的開發(fā)方法。Pro/E的主要特征有：；；；；；；；。它以尺寸驅(qū)動、特征建模、全參數(shù)設(shè)計、單一全關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫、虛擬現(xiàn)實及多數(shù)據(jù)接口等優(yōu)點改變了傳統(tǒng)的設(shè)計觀念，使設(shè)計工作直觀化、高效化、精確化和系統(tǒng)化，成為目前機(jī)械CAD領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM軟件之一。4基于Pro/E軟件環(huán)境下二自由度機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計本章采用Pro/E軟件對二自由度機(jī)器人的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，通過對零部件的設(shè)計，再通過裝配，最后形成二自由度機(jī)器人的完整結(jié)構(gòu)，通過導(dǎo)出裝配圖和主要零部件工程圖，最終完成結(jié)構(gòu)的設(shè)計。廣義主動力和為 （）廣義慣性力的求解略復(fù)雜，它包括各構(gòu)件的慣性力和慣性力矩。所以，在計算廣義主動力時，可以將理想約束力排除。由得，由得，又由質(zhì)心1處的速度得由得構(gòu)件4的偏速度、偏角速度可由約束條件獲得，把機(jī)構(gòu)虛擬成封閉的矢量圖，可得 （）對式（）兩端求導(dǎo)得（）由式（）可得從而因為所以同理可得、廣義慣性力和Kane方程在Kane方程中，理想約束力所對應(yīng)的廣義主動力等于零。 五桿機(jī)構(gòu)動力學(xué)建模簡圖、外力作用點的偏速度和各剛體偏角速度。我們的目的是通過列出動力學(xué)方程來求出作用在驅(qū)動桿件上的平衡力矩。對式（）和式（）求導(dǎo)，聯(lián)立得 （）由式（）可得對式（）求導(dǎo)，得（）由式（）可得同理可以求得和的值。同理可以求出，這樣也就求出了B、D點的坐標(biāo)。，B點的位置坐標(biāo)為 （）令；；。 連桿長度示意圖 五桿構(gòu)件運動學(xué)分析參考圖，由于機(jī)構(gòu)的特殊性，O點平動，其運動和受力同C點一致，為了簡化計算過程，可分析C代替O點，期中l(wèi)1，l2，l3，l4，l5代表五