word文檔-東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院-在線瀏覽
2024-08-05 19:44本頁(yè)面
【正文】 的設(shè)計(jì)方案中選出最優(yōu)方案，需要一定的評(píng)價(jià)指標(biāo)作為優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)。 對(duì)于軌跡生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，若預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡為，機(jī)構(gòu)實(shí)際產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)軌跡為，取一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中n個(gè)位置處兩軌跡上對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)值之均方根偏差最小來(lái)建立目標(biāo)函數(shù) 上述優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題可表示為2. 空間連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 在連桿機(jī)構(gòu)中，如果各構(gòu)件不是都在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，則稱其為空間連桿機(jī)構(gòu)。 空間連桿機(jī)構(gòu)的類別及特點(diǎn) 根據(jù)形成空間連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)鏈的不同結(jié)構(gòu)，空間連桿機(jī)構(gòu)有如下主要類別： 1) 單開(kāi)鏈空間連桿機(jī)構(gòu) ，它由若干二副構(gòu)件和一個(gè)單副構(gòu)件順序串接而成（也稱其為串聯(lián)連桿機(jī)構(gòu)），其中單副構(gòu)件位于末端，并作為執(zhí)行構(gòu)件，各運(yùn)動(dòng)副獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。單開(kāi)鏈空間連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：自由度多，末桿運(yùn)動(dòng)范圍大，動(dòng)作靈活；但剛度低，末桿存在誤差累積和放大，精度的提高受到限制。在機(jī)器人機(jī)構(gòu)研究領(lǐng)域，常將運(yùn)動(dòng)副稱為關(guān)節(jié)。應(yīng)用最多的單環(huán)閉鏈空間連桿機(jī)構(gòu)是單自由度三桿、四桿、五桿、六桿和七桿機(jī)構(gòu)等型式，用于實(shí)現(xiàn)剛體導(dǎo)引、函數(shù)生成和軌跡生成，但構(gòu)件越多，其運(yùn)動(dòng)學(xué)研究的難度越大。在應(yīng)用方面具有代表性的是各環(huán)路對(duì)稱的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)具有自由度多、剛度大、承載能力高、精度高和便于布置驅(qū)動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn)，最初用作訓(xùn)練飛行員的飛行模擬器。 多環(huán)閉鏈空間連桿機(jī)構(gòu) 6自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu) 4) 混合鏈空間連桿機(jī)構(gòu) ，它是含有局部閉鏈的開(kāi)鏈連桿機(jī)構(gòu)。 混合鏈空間連桿機(jī)構(gòu) DH坐標(biāo)系 與平面連桿機(jī)構(gòu)相比，空間連桿機(jī)構(gòu)不僅可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜多樣的運(yùn)動(dòng)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。 空間連桿機(jī)構(gòu)研究的矩陣法 為保證研究結(jié)果的準(zhǔn)確性，研究空間連桿機(jī)構(gòu)的方法主要是采用以某種數(shù)學(xué)工具為基礎(chǔ)的解析法。下面介紹普遍使用的矩陣法。如果在各構(gòu)件上均固定一三維直角坐標(biāo)系，則由坐標(biāo)系之間的相對(duì)位置即可反映相應(yīng)兩構(gòu)件之間的位置關(guān)系。 ，和為分別固定在相鄰兩構(gòu)件和i上的兩個(gè)坐標(biāo)系。上述兩次螺旋運(yùn)動(dòng)共涉及四個(gè)獨(dú)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(dòng)為正；為使軸沿旋進(jìn)到軸的旋轉(zhuǎn)角，并規(guī)定逆時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)角為正；是使軸沿旋進(jìn)到的旋轉(zhuǎn)角，并規(guī)定逆時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)角為正；是軸和間的距離。 由圖可知，空間任意一點(diǎn)p在兩坐標(biāo)系中的矢量關(guān)系為 ()上式可用兩個(gè)坐標(biāo)系中的軸間夾角的余弦表示成如下形式 ()式中：。 描述空間兩坐標(biāo)系之間的相對(duì)位置一
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