3-RPS并联机构在飞机装配中的法向调整算法研究

"飞机装配中基于3-RPS的并联机构法向调整算法 (2011年) - 邹冀华, 周万勇, 韩先国" 这篇2011年的论文主要探讨了飞机装配过程中，特别是在壁板柔性装配和钻铆操作时，如何利用3-RPS（3-Revolute Prismatic-Spherical）并联机构来实现精确的法向调整。3-RPS并联机构是一种常见的机器人结构，由三个旋转关节（Revolute）和一个滑动关节（Prismatic）以及一个球形关节（Spherical）组成，其末端执行器能够灵活地改变位置和方向。 在飞机制造中，确保钻铆头沿孔位处蒙皮的法向运动至关重要，因为这直接影响到装配精度和连接质量。为了实现这一目标，研究者首先对3-RPS并联机构的动平台进行了位姿建模，这是一个数学模型，用于描述机构在空间中的位置和姿态。通过这个模型，他们能够理解并控制机构的运动特性，包括它的六自由度运动（3个平移和3个旋转）。 接着，他们提出了一个法向调整的求解算法。这个算法是基于之前建立的位姿模型，目的是计算出控制信号，使末端执行器能够在正确的方向上进行进给。求解过程可能涉及逆运动学分析，即从期望的工具中心点位置和方向反推各个关节的运动参数。 论文通过一个实际的工程案例展示了该算法的有效性，证明了它能够在实际装配环境中准确执行法向调整任务。此外，研究者指出，这个法向调整算法不仅限于飞机装配，还可以应用于更广泛的飞机数字化制造和装配工作，比如定位和调姿等任务，显示出较高的通用性和实用性。 关键词：装配、3-RPS并联机构、法向调整、动平台。这些关键词揭示了研究的核心内容，其中“装配”是指研究的应用场景，“3-RPS并联机构”是研究的对象，“法向调整”是解决的关键问题，而“动平台”则是机构的动态工作部分。 这项研究对于提升飞机制造过程中的精度和效率具有重要意义，同时为并联机构在复杂装配任务中的应用提供了理论支持和技术手段。通过这种创新的法向调整算法，可以预见未来飞机制造的自动化水平将进一步提高，生产质量和效率也将得到显著提升。