2-RRC-SPS及2-RRC-PSS并联机器人运动学和动力学建模

论文摘要

本文针对了两种新型三自由度平移并联机构2-RRC-SPS及2-RRC-PSS的结构特点,对这两种类似的并联机构进行了运动学及动力学分析。在运动学分析的过程中,运用坐标解析法和矢量法相结合,得出了两并联机构的运动学方程。根据运动学方程,得出两并联机构的位置正解、反解。在2-RRC-SPS和2-RRC-PSS两并联机构的运动学分析的基础上,对两机构的位置反解求导,得出了该两并联机构的Jacobian矩阵,从而进行运动学方程的速度正、反解求解。基于运动方程的基础上,运用求导的方法,对两个并联机构的各个支链的运动副进行速度分析。在两并联机构的运动学方程速度分析和各支链运动副速度分析基础上,进一步对加速度进行分析。有了上述位置、速度、加速度的分析、求解,运用Lagrange方法,对2-RRC-SPS和2-RRC-PSS两并联机构进行动力学建模,求出该并联机构的驱动力。最后,运用MATLAB软件编写程序,对两并联机构的运动学及动力学模型进行仿真。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 机器人技术的发展及应用
• 1.2.1 机器人技术的历史背景与发展
• 1.2.2 国内外机器人发展现状及应用
• 1.3 并联机器人的发展及应用
• 1.3.1 并联机器人的兴起及应用
• 1.3.2 并联机器人国内外研究现状
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 运动学分析
• 2.1 引言
• 2.2 位置分析
• 2.2.1 2-RRC-SPS并联机器人位置分析
• 2.2.2 2-RRC-PSS并联机器人位置分析
• 2.3 小结
• 第三章 速度与加速度分析
• 3.1 引言
• 3.2 速度分析
• 3.2.1 2-RRC-SPS并联机器人速度分析
• 3.2.2 2-RRC-PSS并联机器人速度分析
• 3.3 加速度分析
• 3.3.1 2-RRC-SPS并联机器人加速度分析
• 3.3.2 2-RRC-PSS并联机器人加速度分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 动力学分析
• 4.1 引言
• 4.2 2-RRC-SPS并联机器人动力学分析
• 4.2.1 各构件质心速度分析
• 4.2.2 动能和势能分析
• 4.2.3 总动能、总势能及拉格朗日函数
• 4.2.4 拉格朗日偏微分方程
• 4.2.5 2-RRC-SPS并联机器人逆动力学
• 4.3 2-RRC-PSS并联机器人动力学分析
• 4.3.1 各构件质心速度分析
• 4.3.2 动能和势能分析
• 4.3.3 总动能、总势能及拉格朗日函数
• 4.3.4 拉格朗日偏微分方程
• 4.3.5 2-RRC-PSS并联机器人逆动力学
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢