空间机构与柔顺机构的运动学分析和综合

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1、■籠：保麵限：誠．．ｉｌｌ，警＾｜ｊ＇＾－题目．■：巧间祝构与柔顺机构的运动学！＼；；？，＇—ｉＭ综心—：；，与ｆｃ；Ｖ’－－＇７；ｉ＇ｒ；＾：ｊ、ｆ‘’‘．？？’２０１１０１０２２７：；：：，／学号‘＇１｜、：：＊＇，今中、；，）’‘’‘‘．；姓名：张英，；ｆＶ；ｌＨ１专业：：机城由子工巧，＂■，‘７义；！｜氏＇：．－搬歡导脈．ｍｍｖｔ，＞足；占ｆ乾’＇＇－？？？？．（’、学院：自动化学院＞？Ｖ：Ｙ？，《，若苦；轉若４

2、，＇－＇＾＂＇．孽娶巧技：；：＾＞：：ｙ；期年。６月。１日ｆ＇？＂—＇，ｉ＂－－－。［虫。、、Ｖ也：感機…一妾巧空密级：保密期限：妊《卸索义？葦博±学位论文ｍ题目；空间机构与柔顺化构的运动学分析和综合学号：２０１１０１０２２７姓名；望靈专业：机械电子工程导师：廖啟征学院；自动化学院２０１５年０６月０１日独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不

3、包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处一，本人承担切相关责任。本人签名：日期：Ｌ／ｒ关于论文使用授权的说明学位论文作者完全７解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅：学校可公布学位论文的全部或部分内

4、容，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）保密论文注釋：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：日期：Ｕｒ濛知式广：日期导师签名；＿辜苗迄＾空间机构与柔顺机构的运动学分析和综合摘要机构的运动学分析和综合是机器人机构学研究中最基础也是最重要的部分，不但为机构的设计奠定基础，而且为机器人机构的实际。应用提供理论支持本文Ｗ实现机构运动学的数学机械化为目的，对空间机构和柔顺机构运动学中的一些

5、难点、热点问题进行研究，主要的研究内容和创新成果如下：—－１Ｗ般６４ＡＳｔｅｗａｒｔ台体型并联机构位置正解为研究对象，（）首先通过构型变换得到新的等效机构；然后使用由重也坐标推导出的＝ａ－Ｍ含有Ｃｙｌｅｙｅｎｇｅｒ行列式的边测量法公式对等效机构建模，建立８等效机构的基本约束方程组；接着通过矢量回路关系和变量替换将个约束方程转换为含有５个变量的５个基本约束方程；然后用矢量消元一法对其中４个（含有３个相同变量）约束方程进行消元，推导出个含有其余两个变量的方程最后将矢量消元后得到的方程与余下的一个约；一０一束方程联立，构造个１

6、０ｘ１的Ｓｙｌｖｅｓｔｅｒ结式，获得该问题的元３２。次方程，完成／该问题的数学机械化求解此方法是基于几何不变量进行建模求解，其结果更简单有效，易于程序实现。一一口５－５ＢＳｔｅｗａｒｔ台体型并联机构位置正）提出了种求解般。解问题的代数求解法首先通过构型变换得到了新的等效机构，然后基于几何不变量建立该问题的基本约束方程姐，接着使用矢量消元法对得到的基本约束方程组消元，推导出Ｈ个含有两个未知量的运动学约束方程；再使用计算机代数系统，利用符号运算，提取出两个约束方程的最大公因式；最后，使用第兰个约束方程和最大公因式，构造一一出个

7、１０ｘ１０的Ｓｙｌｖｅｓｔｅｒ结式矩阵，获得该问题的元２４次方程。该方法的创新之处在于对基本约束方程的消元步骤，其整个求解过程都是＾文符号形式完成的，从而实现了该问题的数学机械化求解。一３改进Ｔ般６－６Ｓ化ｗａｒｔ台体型并联机构位置正解问题的代（）一－数求解。应用Ｃａｙｌｅｙ公式描述旋转矩阵，建立了般６６Ｓｔｅｗａｒｔ台体型并联机构的运动学约束方程组；接着通过变量替换和线性消元将６个运动学约束方程转换成４个含有四个变元的多项式方程；然后为了一使其中个变量优先消去，利用变量替换，将其次数提高，应用分次逆字典序下的Ｇ巧ｂｎｅｒ基

8、法求上述４个多项式方程的约化基，得到１