基于球面并联机构的检测平台设计与性能研究

基于球面并联机构的检测平台设计与性能研究

论文摘要

为提高光电产品自动视觉检测的准确性,研制了一种含冗余驱动支链的4SPS/S球面并联调姿平台样机。含冗余驱动支链的4SPS/S并联机构为调姿平台机构本体,具有绕动平台中心点的3个转动自由度,可以实现待检零件任意角度图像信息的获取。建立了该并联机构的运动学模型,导出了机构位置逆解方程和雅可比矩阵;基于雅可比矩阵的秩讨论了机构的奇异性,并验证了冗余驱动支链能消除机构内部奇异;基于雅可比矩阵的非冗余分解,提出了一种评价冗余驱动并联机构力传递性能的指标。分析机构动定平台球铰安装方式对机构运动学性能的影响,得到了机构姿态空间体积大、灵巧度好的动定平台球铰安装方式;设计制作了球面并联检测平台样机,分析并绘制了样机姿态空间以及灵巧度、力传递性能在姿态空间内的分布。结果表明,样机转动空间大,无内部奇异,灵巧度和力传递性能高且分布均匀,能满足光电产品瑕疵检测的工艺要求。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 4SPS/S并联机构描述
  • 2 运动学分析
  •   2.1 运动学位置逆解
  •   2.2 雅可比矩阵
  • 3 机构性能分析
  •   3.1 机构奇异性分析
  •   3.2 力传递性能分析
  •   3.3 灵巧度分析
  •   3.4 机构姿态空间分析
  •     3.4.1 机构球铰的选择与设计
  •     3.4.2 姿态空间求解
  •     3.4.3 姿态空间体积计算
  • 4 动定平台结构参数对机构性能的影响
  • 5 样机制作及性能分析
  •   5.1 样机设计制作
  •   5.2 样机性能分析
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 朱小蓉,周宇东,胡旸,宋月月,邓嘉鸣,沈惠平

    关键词: 球面并联机构,冗余,奇异性,姿态空间,灵巧度,力传递性能

    来源: 机械传动 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 机械工业

    单位: 常州大学机械工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51475050),江苏省自然科学基金(BK20161192)

    分类号: TH112

    DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.11.026

    页码: 143-149

    总页数: 7

    文件大小: 1483K

    下载量: 108

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