4-RPTR并联机器人精度分析与综合

论文摘要

精度是并联机器人设计、制造和控制方面应考虑的最重要指标之一,目前有关并联机器人精度方面的研究工作还比较薄弱。在机构设计阶段对并联机器人的精度进行分析和综合,合理分配参数误差是机器人精度研究工作的重点。以4-RPTR并联机器人为研究对象,对并联机器人的精度分析和综合问题进行系统的分析和研究。首先建立机器人位置正、反解分析模型,通过实例计算证明模型的正确性：分别基于机器人单支链闭环矢量和机器人位置正解分析,运用并联机器人输入输出微分关系建立机器人输出位姿误差正解数学模型,该正解模型亦适用于其它并联机器人及空间机构的误差分析。全面分析4-RPTR并联机器人结构参数和位姿参数对输出位姿误差的影响,给出结构参数和位姿参数的合理取值范围；根据并联机器人结构参数误差的非线性特性,建立影响因子分析法的数学模型,研究发现：位姿误差影响因子曲线存在极大值区间和相对稳定区间,应用影响因子分析法,可清晰地反映出影响因子的变化趋势,研究结果可直接用于机器人的结构设计。针对4-RPTR并联机构具有4个可控自由度的特点,建立一种位姿精度补偿模型,通过算例验证模型的正确性；最后建立并联机器人运动平台输出位姿精度综合的数学模型,应用两种不同的方法：原始误差等效作用原理及影响因子加权法进行精度综合的研究,算例分析验证了精度综合方法的有效性和必要性,结果表明影响因子加权法对精度设计具有明确的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 并联机器人的研究背景及论文选题意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 并联机器人位置分析
• 1.2.2 并联机器人精度分析
• 1.2.3 并联机器人精度补偿
• 1.2.4 并联机器人精度综合
• 1.3 论文研究内容
• 第2章 4-RPTR并联机器人机构位置分析
• 2.1 引言
• 2.2 4-RPTR并联机器人位置正解分析
• 2.3 4-RPTR并联机器人位置反解分析
• 第3章 4-RPTR并联机器人误差建模
• 3.1 引言
• 3.2 基于并联机器人闭环矢量构成建模
• 3.3 基于机构位置正解建模
• 第4章 4-RPTR并联机器人精度分析
• 4.1 引言
• 4.2 4-RPTR并联机器人精度计算
• 4.3 机器人位姿及结构参数与精度的关系
• 4.3.1 位姿参数变化对机器人精度的影响
• 4.3.2 结构参数变化对机器人精度的影响
• 4.4 影响因子分析法研究
• 4.4.1 影响因子分析法建模
• 4.4.2 4-RPTR并联机器人位姿误差影响因子分析
• 第5章 4-RPTR并联机器人精度补偿
• 5.1 引言
• 5.2 位置精度补偿建模
• 5.3 实例计算
• 第6章 4-RPTR并联机器人精度综合
• 6.1 引言
• 6.2 精度综合方法研究
• 6.2.1 原始误差等效作用原理
• 6.2.2 影响因子加权法
• 第7章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢