3-SRR-URR-URS空间并联机构运动学分析及逆解

3 下载量 34 浏览量 更新于2024-09-04 收藏 375KB PDF 举报
"一种3-SRR-URR-URS空间并联机构的运动学分析,由吴秋丽、丁华锋、李向军和刘婧芳在《中国科技论文在线》上发表,属于首发论文。文章主要探讨了一种特定的空间并联机构,其结构为3-SRR-URR-URS型,具有运动学特性分析的焦点。" 本文详细分析了3-SRR-URR-URS空间并联机构的运动学特性。首先,作者指出该并联机构由多个闭环支链构成,这种结构的优势在于结构简洁,没有过约束问题,且自由度较少,便于实现对机构的控制与标定。通过对机构的深入分析,利用螺旋理论确定了该机构具有3个自由度,即动平台可以围绕X、Y轴旋转,并能沿Z轴进行平移,这为机构的灵活运动提供了基础。 接下来,作者运用几何法解决了该并联机构的运动学逆解问题。运动学逆解是确定输入关节变量以获得期望端部执行器位置的关键步骤。通过这一过程,可以计算出驱动关节的精确位置和角度,以使得并联机构的动平台达到预定的空间位置和姿态。 最后,通过编程和仿真技术,作者展示了该并联机构的工作空间,即其能够到达的所有可能位置和姿态的集合。工作空间的分析对于理解机构的实用性、设计优化以及在实际应用中的任务规划至关重要。 关键词强调了并联机构、螺旋理论、运动学逆解和工作空间四个核心概念。并联机构的研究领域通常涉及到机械工程、机器人学和自动化技术,而螺旋理论是分析多自由度机械系统运动的基础工具。运动学逆解是解决机构运动控制问题的关键,而工作空间的定义则直接影响到机构在实际应用中的效能。 这篇论文为3-SRR-URR-URS空间并联机构的理论研究和实际应用提供了重要的理论支持,推动了并联机构设计和控制技术的发展。通过深入理解和运用这些知识,可以为机器人设计、制造和控制提供新的思路和方法。

function [Fyrr,Fxrr,dFx_ds_4,dFy_ds_4]= fcn(Fzrr,alfa4,Srr,urr,mu) % This block supports an embeddable subset of the MATLAB language. % See the help menu for details. epsilon=0.015; Ca=30000; Cs=50000; Lamda=muFzrr(1-epsilonurrsqrt(Srr^2+(tan(alfa4))^2))(1-Srr)/(2sqrt(Cs^2Srr^2+Ca^2(tan(alfa4))^2)); if Lamda<1 f=Lamda*(2-Lamda); Fyrr=Catan(alfa4)f/(1-Srr); Fxrr=CsSrrf/(1-Srr); dFx_ds_4=(5Fzrrmu*((Fzrrmu(Srr - 1)((3urr*(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(20000*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)) - 2)((3urr*(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(2*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)) + (5FzrrSrrmu((3urr(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1)((Fzrrmu*((3urr(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(20000*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)) - (FzrrSrrmu*(Srr - 1)((3urr*(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(800*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(3/2)) + (3FzrrSrrmuurr*(Srr - 1))/(4000000*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))))/(2(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)) - (125FzrrSrr^2mu((Fzrrmu(Srr - 1)((3urr*(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(20000*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)) - 2)((3urr*(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(2*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(3/2)) + (3FzrrSrr^2muurr*((Fzrrmu(Srr - 1)((3urr*(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(20000*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)) - 2))/(80*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2)); dFy_ds_4=(3Fzrrmutan(alfa4)((3urr*(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1)((Fzrrmu*((3urr(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(20000*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)) - (FzrrSrrmu*(Srr - 1)((3urr*(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(800*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(3/2)) + (3FzrrSrrmuurr*(Srr - 1))/(4000000*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))))/(2(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)) - (75FzrrSrrmutan(alfa4)((Fzrrmu*(Srr - 1)((3urr*(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(20000*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)) - 2)((3urr*(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(2*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(3/2)) + (9FzrrSrrmuurrtan(alfa4)((Fzrrmu(Srr - 1)((3urr*(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2))/200 - 1))/(20000*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)) - 2))/(400*(25Srr^2 + 9tan(alfa4)^2)^(1/2)(Srr^2 + tan(alfa4)^2)^(1/2)); else f=1; Fyrr=Catan(alfa4)f/(1-Srr); Fxrr=CsSrrf/(1-Srr); dFx_ds_4=(50000Srr)/(Srr - 1)^2 - 50000/(Srr - 1); dFy_ds_4=(30000*tan(alfa4))/(Srr - 1)^2; end

2023-06-03 上传