一种2-PPr平面并联机构的性能分析

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并联机器人技术不断发展,其静刚度性能的研究也越来越引起学者关注,成为了机构研究的热点之一。本文从运动性能、静力性能、动力性能等方面对一种2-PPr平面并联机构进行了研究。具体的研究工作和创新成果如下:  (1)建立了2-PPr平面并联机构的运动学模型,利用Matlab软件分析了机构的速度与加速度性能,建立了机构的动力学数学模型并进行了数值分析。  (2)在仅考虑机构驱动刚度的条件下,利用Gosselin转换矩阵和小变形叠加原理两种方法分别建立了机构的静刚度数学模型,并根据两种方法所得刚度模型,利用Matlab软件求出了相同参数条件、相同位姿时机构的主刚度与主方向,结果验证了两者的一致性。  (3)综合考虑了机构连杆刚度、转动副连接轴刚度、轴承刚度以及机构驱动刚度的条件下,提出了节点位移叠加方法,对机构的静刚度进行了分析,采用变形协调计算解决了并联机构静刚度计算中的过约束问题,保证了计算精度。该方法可明确机构各单元对机构整体刚度的影响,为机构参数优化设计提供较好的基础。  对机构的运动学、静力学、动力学、静刚度等性能进行了分析,为后续的机构参数优化设计提供了理论基础。
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