导读:本文包含了串并联机构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:串并联,运动学,机构,自由度,矩阵,性能指标,静力学。
串并联机构论文文献综述
徐鹏[1]（2018）在《基于六自由度串并联机构的自由曲面抛光机床研究》一文中研究指出提高加工质量和效率,充分满足产品的生产需求是制造技术发展永恒的主题。目前,自由曲面抛光仍以手工加工为主,加工效率低、抛光精度不高并且稳定性差。为此,本论文以研制一台自由曲面自动化抛光装备为中心,结合超精密抛光技术、串联机器人技术、并联机器人技术、数控加工技术,提出一种新型串并联抛光机床的设计方案,开展串并联机构的运动学、静刚度、误差标定以及离线编程等理论分析和研究。在此基础上,完成一台串并联抛光机床的设计、搭建和调试工作,并通过标定实验和抛光实验,验证理论分析的正确性以及机床的有效性。全文的理论、应用研究内容以及成果主要包括以下几个方面:从自由曲面抛光的任务需求出发,提出一种基于六自由度串并联机构的抛光机床设计方案,主要包括实现抛光工具姿态调整的两自由度串联机构、实现工件位置调整的叁自由度并联机构以及为方便抛光回转曲面而提供冗余转动的附属支链。抛光工具采用柔性球形抛光头,安装时其球心与串联机构两正交转轴轴线的交点重合,使得多轴联动过程中抛光工具相对工件的位置调整和姿态调整具有解耦特性。考虑到方案中并联机构和串联机构在结构上的独立性以及运动上的解耦性,分别基于空间闭环矢量法和指数积公式,系统地分析并联机构和串联机构的位置、速度、奇异性、工作空间以及灵巧性等运动学特性。由于机床采用卧式布局,提出一种考虑运动零部件重力影响的串并联机床静刚度半解析建模方法。通过将串并联机构依次在主动关节和被动关节处断开,把整机分解为若干个子装配体,每个子装配体包含一个或一组主动关节或被动关节,考虑到机床末端外载荷及各运动零部件重力影响,通过静力学分析分别求解各关节处的约束力。利用有限元法构造各子装配体在其局部坐标系中的柔度矩阵,再通过虚功原理分别求出各子装配体弹性变形对机床末端变形的影响。在小变形的前提下,借助线性迭加原理求出所有子装配体弹性变形导致的机床末端总变形,进而得到考虑重力影响的串并联机床整机刚度模型。为了补偿机床的几何误差,提出一种基于球杆仪测量距离信息的串并联机床几何误差综合标定方法。基于空间闭环矢量法和指数积公式,分别建立并联机构和串联机构的误差模型,并将影响末端位置误差和姿态误差的误差源分离。基于球杆仪的测量原理,借助并联机构和串联机构的位置误差模型,建立整机几何误差和球杆仪长度变化值的之间的映射关系,并通过理论分析去掉误差向量中的冗余项,得到包含全部独立参数的误差模型,进而可通过最小二乘法快速准确辨识出误差参数。通过修正机床操作空间中的位姿的方法,提出一种分步解耦的误差补偿策略,避免实际并联机构和串联机构联动过程造成的位姿耦合问题,简化误差补偿模型。为了实现抛光程序的编制,提出一种包含几何误差补偿功能的串并联机床数控程序离线编程方法。针对抛光的工艺特点,基于曲面信息、抛光策略、抛光轨迹、工艺参数等,研究工件坐标系中抛光头刀位文件生成算法。结合机床的几何误差补偿策略和理论运动学模型,开发带有误差补偿功能的串并联抛光机床专用后置处理模块,将机床操作空间内修正后的刀位文件转换为机床各独立驱动关节的运动。考虑数控系统特性,将各驱动关节的运动数据进行格式转换,并添加相应的辅助信息,生成多轴联动数控程序。基于上述方法,开发一套离线编程软件,实现被抛光曲面、工艺参数向数控程序的直接转换。根据所提出的串并联抛光机床的设计方案,对机床的机械系统、控制系统以及电气系统的进行详细设计和选型工作,在此基础上搭建一台六自由度串并联抛光机床,完成系统集成及整机调试工作。针对所搭建的机床,利用球杆仪开展误差标定实验,辨识出机床的几何误差。选择合理的抛光工艺参数,借助开发的离线编程软件,生成加工程序并控制机床多轴联动实现平面和马鞍形曲面抛光。实验过程中抛光头相对工件能够按照规划的轨迹运动,压缩量稳定,验证运动学标定算法和离线编程方法的正确性。实验结果表明抛光后不同材料、不同面型的零件表面粗糙度和最大轮廓高度均大幅度降低,验证机床的有效性和实用性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
刘开源[2]（2018）在《含3-RPS和3-SPR机构的双层串并联机构运动学研究》一文中研究指出本文以含3-RPS和3-SPR机构的四种双层串并联机构为研究对象,系统分析了这类机构的反向运动学。针对冗余型(3-SPR)+(3-RPS)串并联机构,基于Sylvester结式消元法求得了机构末端位姿参数间的约束关系,利用可操作度性能指标优化了机构的位置反解,根据梯度投影法优化了机构的速度反解。针对其他叁种非冗余串并联机构,研究了它们的位置反解并通过数值算例进行了验证。主要研究工作如下:分析了(3-SPR)+(3-RPS)串并联机构的冗余性质,利用Sylvester结式消元法消去了几何约束方程中的中间平台位姿参数,构造了关于机构末端位姿参数的8×8形式的系数矩阵。在位置参数算例和姿态参数算例中分别得到了一个关于末端位姿参数的一元高次方程,对比Maple软件编程求得的解析解与SolidWorks软件的模拟解,验证了机构末端位姿参数的约束关系的正确性。基于(3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构末端位姿参数的约束关系,给定机构末端位姿,根据几何约束方程建立了机构的位置反解模型,利用可操作度性能指标优化得到了机构的最优位置反解。给定机构末端运动轨迹,结合上、下并联机构的速度约束关系和速度耦合关系建立了(3-SPR)+(3-RPS)串并联机构的速度模型,基于梯度投影法,利用避关节超限性能指标优化了机构的速度反解。求解了3种非冗余串并联机构的位置反解,对比位置反解数值算例求得的解析解与SolidWorks软件的模拟解,验证了3种非冗余串并联机构位置反解的正确性。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01）
肖飞,伞红军,赵俊杰,雷俊松[3]（2016）在《五自由度串并联机构的运动学分析》一文中研究指出提出了一种五自由度串并联机构,并对其作了正反解分析。利用杆长不变,采用矢量几何方法,求得了机构的位置反解。基于反解方程,利用数值迭代的方法,求机构并联部分的位置正解,再利用几何投影的办法,进一步求出了机构串联部分的位置正解,并通过实例对所推导出的正反解算法进行了验证,证明其是正确有效的。(本文来源于《新技术新工艺》期刊2016年08期）
蔡进,杭鲁滨,付志宇,许海[4]（2016）在《新型微创手术器械串并联机构设计及运动学分析》一文中研究指出针对单孔腹腔镜外科手术对器械尺寸及灵活性要求,设计了一种由柔性杆和钢丝绳组合驱动的四自由度微创手术分离钳。基于方位特征集(POC集)方法进行并联机构结构综合,提出实现腕部关节两转动的4SPS-1U的新型并联机构单元,并通过串联该并联机构单元,实现微创手术器械腕部±90°俯仰和±90°偏转大角度转动。对腕部4SPS-1U并联机构单元正、逆运动学进行分析;根据期望工作空间,确定构造腕关节的并联单元个数,可为进一步新型微创手术器械设计及研究提供理论和应用基础。(本文来源于《机械制造与自动化》期刊2016年03期）
虞启凯,游有鹏,韩江义[5]（2015）在《一种6DOF串并联机构性能指标分析》一文中研究指出建立了一种6DOF串并联机构的雅克比矩阵,该机构底部是基于Delta机构、上面是球面2自由度五杆机构和一个独立旋转复合结构,对该机构3种灵巧度指标进行了分析,又定义了综合灵巧度指标,针对机构不同应用要求可以对3种灵巧度的指标取不同权值,并分析了其在工作空间内的变化,并用Matlab进行了仿真,研究结果可应用于该机机构的优化尺度综合和轨迹规划。(本文来源于《机械传动》期刊2015年06期）
胡波,宋春晓,张庆玲,于晶晶[6]（2015）在《2(2-UPR+SPR)串并联机构雅可比矩阵的建立》一文中研究指出建立了一种新型串并联机构的雅可比矩阵。首先,介绍了一种新型的2(2-UPR+SPR)串并联机构,该机构由两个2-UPR+SPR机构串联而成,它具有串联机构和并联机构的共同优点。然后,根据2-UPR+SPR机构中存在的几何约束建立了其速度约束矩阵和速度耦合矩阵。最后,分析了2(2-UPR+SPR)串并联机构的速度传递关系,通过合理处理独立并联机构的速度耦合和约束关系,建立了2(2-UPR+SPR)串并联机构整体正向和逆向雅可比矩阵。研究结果表明,2(2-UPR+SPR)机构的雅可比矩阵包含各个独立并联机构的运动、约束和耦合信息。所提出的建立2(2-UPR+SPR)机构雅可比矩阵的方法也适合其他串并联机构。(本文来源于《中国机械工程》期刊2015年07期）
杜文谦[7]（2013）在《仿人机器人步行稳定性训练用6-DOF串并联机构平台的研究》一文中研究指出步行机器人技术已成为现如今各国研究的热门工程为实现步行机器人的步行稳定性，需要了解步行机器人将要承载的工作环境，以及如何能过训练来改进步行机器人对环境的适应能力本论文针对步行机器人稳定性训练的研究要求，研究一种六自由度的机械平台装置普通的六自由度纯并联纯串联以及下串联上并联平台都不能在承载能力工作空间运动学求解等方面综合优势为此，本课题组提出一种新型六自由度串并联机器人稳定性训练平台结构介绍新型六自由度串并联平台的总体方案和详细结构设计对比各种平台结构方案，选择下并联上串联机构，论述平台的结构原理，提出合理的传动方案在满足系统功能的前提下，合理设计关节的连接方式，运动副的运动方式，材料电机的选择，辅助支撑结构等，以达到系统集成的目的对串并联平台进行运动学动力学研究具体包括：系统逆运动学分析微分逆运动学分析正运动学分析微分正运动学分析以及动力学分析，并且均采用解析解法采用拉格朗日法进行动力学分析，得到各部分系统的动能和势能，进而得到电机转矩与电机转角转速的关系式对串并联平台进行误差分析建立输出位姿误差与系统结构误差的关系模型，并对系统各项误差对输出位姿误差的影响程进行分析对串并联平台进行虚拟样机运动仿真采用ADAMS进行系统运动学和动力学仿真，选型合适电机和直线单元，并且确保能实现运动的设计指标在平台单自由度的运动情况下，调整机器人关节参数完成其稳定性训练的模拟示例仿真(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-07-01）
万秋里,李维[8]（2012）在《基于串并联机构推拿机的选型》一文中研究指出从中医推拿的实际需求出发,对典型的推拿轨迹进行了分析,并得出了较为详细的数学描述;然后对机构进行比较、分析和选型,提出以两级3-RPS并联机构串联的形式作为推拿机主体,详细分析了该机构的结构特点;根据实际情况,选择了合适的电机用于驱动支链;最后简述了基于SolidWorks软件的运动仿真过程,仿真结果证明该推拿机设计合理,能够完成常用推拿动作。(本文来源于《机械制造》期刊2012年04期）
胡波[9]（2010）在《基于约束力/矩的少自由度并联机构和串并联机构理论研究》一文中研究指出对各种新型少自由度并联机构理论和实验研究是近年来国内外机器人领域中十分重要的研究方向和前沿技术。与6自由度并联机构相比,其本质不同在于少自由度并联机构存在结构约束,使机构的分支中出现了约束力/矩。当机构运动受到约束,其末端运动呈现耦合。由于结构约束的形式各异,使得少自由度并联机构在运动中表现出不同的运动特性。实际上,少自由度机构的很多性质都与约束形式有关。本文的研究工作主要基于约束力/矩开展少自由度并联机构和串并联机构的基础理论研究,旨在形成符合少自由度机构和串并联机构特点的创新理论体系。主要研究工作如下:基于少自由度并联机构中存在的约束对这类机构展开运动学的研究。这类机构的约束主要体现在机构中出现的约束力/矩和几何约束方程上。基于机构中运动副布置,采用观察法判断这类机构中存在的约束力/矩的方位,根据约束力/矩的性质提出了建立这类机构Jacobian矩阵的新方法。并推导这类机构的Hessian矩阵。结合机构的约束方程,确立这类机构末端耦合关系。旨在建立这类机构简单、统一的运动学模型。求解了少自由度并联机构新的静力映射矩阵的统一的解析表达式。研究了与这类机构新的静力传递矩阵和传统的速度传递矩阵的关系。结合建立的少自由度并联机构的静力传递关系和基于约束方程得到的机构的广义坐标,研究了对应广义力和广义坐标的这类机构的刚度模型。约束力/矩对这类机构的变形和刚度影响很大,但在以往研究中常被忽视,结合这类机构中存在的约束力/矩系统研究了这类机构的含约束力/矩的刚度和变形模型。基于少自由度并联机构的约束力/矩,研究了这类机构的动力学模型。对这类机构不同结构的分支运动学进行了分析,旨在建立这类机构简单、统一的含约束力/矩的动力学模型。基于约束的思想综合出了运动性质不同的多种新型少自由度并联机构,并采用建立的基于约束力/矩的通用理论模型对这些新型机构进行了分析,建立其相关理论模型。研究了由2个少自由度并联机构串联而成的串并联机构的基础理论模型,建立了这类机构的统一的运动学、静力学和刚度模型。研究了CAD变量几何法求解机构运动学、静力学和确定机构奇异和亚奇异位姿的新方法,将新方法用于串并联机构运动学、静力学、奇异和亚奇异位姿的求解和串并联机构工作空间的构造中。采用可调式并联机构试验平台构建了一些新型的少自由度并联机构。并构建了4-SPS+SP并联机构样机的控制系统,将平台进行了调试和运动学试验。(本文来源于《燕山大学》期刊2010-06-30）
吕金丽[10]（2009）在《复杂曲面切割机中串并联机构的设计与仿真》一文中研究指出在圆柱壳体上切割大直径偏心圆孔和变角度坡口问题一直是船舶制造行业中的一个难题,虽然目前已有设备可以完成此项切割,但还存在一些局限性,因此,本课题将研究基于串并联结构的新型切割机构,以满足切割形体变化的需要。本文根据切割孔和坡口的基本功能要求,运用串并联机构技术设计了具有五个自由度的新型切割机构。完成了切割机的机械结构设计;对并联机构部分进行了详细的运动学分析,求出了机构的位置正、反解及机构的速度雅可比矩阵,确定了平面叁自由度并联机构工作空间的几何方法,给出了属于工作空间点的判别条件;分析了影响切割机运动的精度因素;通过用Pro/E和RecurDyn软件对切割机的运动学仿真,验证了所设计机构的合理性和良好的动态特性。本文所设计的切割机构,由于采用了串并联相结合的结构形式,使切割机可以完成在工作空间范围内的任意曲线加工。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2009-01-01）
串并联机构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文以含3-RPS和3-SPR机构的四种双层串并联机构为研究对象,系统分析了这类机构的反向运动学。针对冗余型(3-SPR)+(3-RPS)串并联机构,基于Sylvester结式消元法求得了机构末端位姿参数间的约束关系,利用可操作度性能指标优化了机构的位置反解,根据梯度投影法优化了机构的速度反解。针对其他叁种非冗余串并联机构,研究了它们的位置反解并通过数值算例进行了验证。主要研究工作如下:分析了(3-SPR)+(3-RPS)串并联机构的冗余性质,利用Sylvester结式消元法消去了几何约束方程中的中间平台位姿参数,构造了关于机构末端位姿参数的8×8形式的系数矩阵。在位置参数算例和姿态参数算例中分别得到了一个关于末端位姿参数的一元高次方程,对比Maple软件编程求得的解析解与SolidWorks软件的模拟解,验证了机构末端位姿参数的约束关系的正确性。基于(3-SPR)+(3-RPS)冗余串并联机构末端位姿参数的约束关系,给定机构末端位姿,根据几何约束方程建立了机构的位置反解模型,利用可操作度性能指标优化得到了机构的最优位置反解。给定机构末端运动轨迹,结合上、下并联机构的速度约束关系和速度耦合关系建立了(3-SPR)+(3-RPS)串并联机构的速度模型,基于梯度投影法,利用避关节超限性能指标优化了机构的速度反解。求解了3种非冗余串并联机构的位置反解,对比位置反解数值算例求得的解析解与SolidWorks软件的模拟解,验证了3种非冗余串并联机构位置反解的正确性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
串并联机构论文参考文献
[1].徐鹏.基于六自由度串并联机构的自由曲面抛光机床研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[2].刘开源.含3-RPS和3-SPR机构的双层串并联机构运动学研究[D].燕山大学.2018
[3].肖飞,伞红军,赵俊杰,雷俊松.五自由度串并联机构的运动学分析[J].新技术新工艺.2016
[4].蔡进,杭鲁滨,付志宇,许海.新型微创手术器械串并联机构设计及运动学分析[J].机械制造与自动化.2016
[5].虞启凯,游有鹏,韩江义.一种6DOF串并联机构性能指标分析[J].机械传动.2015
[6].胡波,宋春晓,张庆玲,于晶晶.2(2-UPR+SPR)串并联机构雅可比矩阵的建立[J].中国机械工程.2015
[7].杜文谦.仿人机器人步行稳定性训练用6-DOF串并联机构平台的研究[D].哈尔滨工业大学.2013
[8].万秋里,李维.基于串并联机构推拿机的选型[J].机械制造.2012
[9].胡波.基于约束力/矩的少自由度并联机构和串并联机构理论研究[D].燕山大学.2010
[10].吕金丽.复杂曲面切割机中串并联机构的设计与仿真[D].哈尔滨工程大学.2009
论文知识图
![文献[25]提出的两种新机构的台架部分](http://image.cnki.net/GetImage.ashx?id=1013002884.nh0004&suffix=.jpg)
