除了微电子子行业,精密位置调节设备也广泛的用于其他行业。随着人类活动尺寸维度的不断扩展,在极小尺度下的位置变化已经远远超出了人类操作的极限,借助精密位置调节设备对物体进行小尺度操作成为了必然。在生物医疗行业,精密位置调节设备被用于细胞操作、显徵观察、微创手术等;在光学仪器行业,精密位置调节设备被用于光学精密调节等过程:在精密加工以行业,精密位置调节设备是保障加工精度的条件,是精密装备的重要实现王具;在科学研究领域,精密位置调节设备是人类了解微观世界的重要手段,也是微观尺度操作的必备工具。综上,精密位置调节设备应用广泛,精密位置调节已成为对国民经济具有重大影响的关键研究领域,是国内外研究的热点和核心。
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2并联机构3-PSR-V运动分析和力分析
2.1引言
并联机构的运动分析和力分析是其实现高精度运动控制的前提条件。在机构的运动分析中,位置分析是求解机构的输入构件与输出构件之间的位置关系,包括机构的位置正解和逆解。互自由度并联机构3-PSR-V的运动学[48]正、逆解已由廖安志等人做了详细的推导,然而其速度分析、加速度分析、受为分析等,迄今为止还没有人做过深入的探究。本文在廖安志等人已获得的三自由度并联机构3-PSR-V运动学正、逆解的成果之上,应用机构运动影响系数理论,对互自由度并联机构3-PSR-Y的速度分析、加速度分析、为分析做了深入的探究。
2.2并联机拘3-PSR-V坐标系建立及各参数定义
Tesar教授提出的机构运动影响系数是机构学中一个十分重要的概念。影响系数法包括建立一阶运动影响系数矩阵(通常称为Jacobian矩阵),二阶影响系数矩阵(即为Hessian矩阵)。机构的运动影响系数深刻地反映了结构的运动学和动力学本质,很多机构的分析问题用影响系、数表这会显得很清楚和简单。机构的速度分析、加速度分析、误差分析和受力分析不仅可以用运动影响系数来表达,对于机构性能的一些深入的分析,如机构的特殊位型、机器人驱动空间与工作空间的映射、机器人臂的灵活性、各向同性及可操作性等,都可以从分析机构的影响系数入手。3并联机构3-PSR-VMATLAB模拟仿真......29
3.1引言....293.2并联机构3-PSR-V连杆尺寸确定....29
4柔性连抒设计与优化....48
4.1引言....48
4.2柔性运动副的设计与优化....48
4.3本章小结....55
5空间并联机构静力分析、动力学分析....59
5.1引言....59
5.2空间并联机构三维模型建立....59
5.3空间并联机构模拟分析....62
6样机验证实验
6.1引言
上一章节对所设计的空间全柔化并联化构三维模型做了静力分析、模态分析以及刚柔精合分析,通过对比多刚体模型和刚柔精合分析的结果可以看出,所设计的空间全柔性并联机构符合预期。但是,设计结果是否符合实际,还需要通过实验来栓验。本章将所设计的空间全柔化并联机构三维模型加工出实验样机,添加仿真过程中相同的移动副位移运动规律,通过传感器测量计算出动平台中成、参考点处的竖直向位移以及俯仰角和侧翻角,并将实验结果曲线与刚柔耦合仿真结果曲线对比来检验设计是否正确。6.2实验系统介绍
整个实验系统如图6-1所示,包含由音圈电机、柔性连杆、浸没单元组成的空间全柔性锭链机构、SI传感器、双导轨滑块以及別传感器辅助测量块。3个SI传感器的测量头位于同一个圆周上,该圆周的圆角与浸没单元中孔圆及安装基板外圆周处于同一竖直线上;相邻两个SI传感器与其所在圆周中心连线的夹角可以从浸没单元上直接测量得到实验时,图6-1应该翻转180度安装即安装基板在上,浸没单元在下。音圈电机工作时,定子和动子之间的作用力相对较小,这样浸没单元、柔性连杆、电机动子组成的整体会在重为作用下与电机定子脱离,为此在电机定子和动子之间安装,以抵消掉这部分的重为作用。.........
7总结与展望
基于工程实际需求,在柔性连杆设计的基础上,建立了类似于三自由度并联机构3-PSR-V的空间全柔化并联机构,应用ANSYS对整个机构的五维模型做了静为分析,验证了在静力情况下,空间全柔性并联机构设计的合理化。结合工程实际中空间全柔性并联机构的振动工况,在静为分析的基础上,求得了整个机构的10阶模态,并获得了机构在各阶模态下的振型图。应用ADAMS分别对所设计的空间并联机构为多刚体和刚柔耦合两种系统时进行了动力学仿真,得到了空间并联机构在两种系统中动平台参考点的俯仰角、侧翻角、升沉变化规律曲线,分析得到的曲线数据表明,设计满足实际工程需求。对比所设计的空间全柔性并联机构为多刚体和刚柔耦合两种系统时得到的变化规律曲线,得出在小角度翻转和一定上升范围内,图5-1所示的空间全柔性并联机构可以等效为三自由度并联机构3-PSR-V的结论。......
参考文献（略）
