浅论3-rpc并联机构的动力学性能指标分析与仿真

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1、工学硕士学位论文3-RPC并联机构的动力学性能指标分析与仿真岳扩明燕山大学2009年12月万方数据国内图书分类号：TP242.2国际图书分类号：621.865工学硕士学位论文3-RPC并联机构的动力学性能指标分析与仿真硕士研究生：岳扩明导师：郭希娟教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：计算机软件与理论所在单位：信息科学与工程学院授予学位单位：燕山大学万方数据ClassifiedIndex:TP242.2U.D.C.:621.865DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringAnalysi

2、sandSimulationofDynamicPerformanceIndicesof3-RPCParallelMechanismCandidate:YueKuomingSupervisor:Prof.GuoXijuanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ComputerSoftwareandTheoryUniversity:YanshanUniversity万方数据燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《3-RPC并联机构的

3、动力学性能指标分析与仿真》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《3-RPC并联机构的动力学性能指标分析与仿真》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕

4、山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要本课题针对两个少自由度并联机构进行了运动学性能和动力学性能方面的实例分析，这两个机构分别为：平面三自由度并联对称机构3RPC；具有四角平台的3-RPC机构。在具体研究每一个机构的过程中：首先利

5、用位置反解分析3-RPC并联机构的空间位形，然后利用虚设机构法求出机构的影响系数矩阵,采用影响系数法和微分法分别求出机构的输入速度和输入加速度的仿真曲线，验证了影响系数矩阵的正确性。其次对全新的3-RPC3自由度并联机构进行速度、加速度和惯性力性能指标分析，在充分考虑机构尺寸，粗细，以及质量的情况下，给出三项指标的性能图谱。改变机构尺寸，搜索3-RPC并联机构在不同机构尺寸下的工作空间，在可达工作空间内讨论机构尺寸变化对机构性能的影响，重点讨论Jacobian矩阵和Hessian矩阵对机构加速度性能的影响程度。最后利用OpenG

6、L软件对机构进行模型仿真，找出在一组尺寸各不相同的机构中性能较优的机构，从而为机构设计提供理论依据。本课题在对两个机构进行分析的过程中，实现了二阶影响系数矩阵的计算，并对机构动力学性能进行初步分析。它不仅对机构尺寸设计具有一定的借鉴意义，同时也将为后续的少自由度并联机构的性能研究起到铺垫作用。关键词并联机构；少自由度；虚设机构法；影响系数；动力学性能I万方数据AbstractThispaperanalyzestwolower-mobilitymechanismsonkinematicalanddynamicalperforman

7、ce.Thesemechanismsare3DOF(degreeoffreedom)planarsymmetricalparallelmechanism3-RPCand3DOFplanarsymmetricalparallelmechanism3-RPCwithtetragonalplatform.Firstly,thespatialconfigurationofanovel3-RPCparallelmechanismisanalyzedbyusingthepositioninversesolution,theninfluenc

8、ecoefficientmatrixareestablishedbyadoptingthemethodsofvirtualmechanism,useofinfluencecoefficientmethodanddifferentialmethodseparate