面向复杂零件加工的混并联机构研究

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1、屮阌分类tTP242学校代码:10856学号:M010312109硕士学位论文Master’sThesis面向复杂零件加工的论文题H混并联机构研究机械设计及理论专业许海作者姓名杭鲁滨教授指导教师完成口期2〇15年2月中图分类号:学校代码：10856学号：M010312109上海工程技术大学硕士学位论文面向复杂零件加工的混并联机构研宄作者姓名：许海指导教师:杭鲁滨教授专业:机械设计及理论学院:机械工程申请学位:工学硕士完成时间:2015年2月评阅人：王生泽教授何涛副教授答辩委员会主席：李宇昊教授级高工成员：茅健副教授、周志峰副教授周俊副教授

2、、张旭副教授上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明••所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：P曰期：P/舞多月/0曰上海工程技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本

3、人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密(请在以上方框内打“V”）学位论文作者签名：可为指导教师签名：曰期：押多月,。曰曰期：办疼年多月/口曰中图分类号：学校代码：10856学号：M010312109上海工程技术大学硕士学位论文面向复杂零件加工的混并联机构研究作者姓名：许海指导教师：杭鲁滨教授专业：机械设计及理论学院：机械工程申请学位：工学硕士完成时间：2015年2月评阅人：王生泽教授何涛副教

4、授答辩委员会主席：李宇昊教授级高工成员：茅健副教授、周志峰副教授周俊副教授、张旭副教授UniversityCode：10856StudentID:M010312109RESEARCHOFHYBRIDMACHNISMFORMACHININGCOMPLEXPARTSCandidate:XuHaiSupervisor:Prof.HangLubinMechanicalDesignMajor:andTheoryMechanicalEngineeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.

5、R.ChinaFebruary,2015面向复杂零件加工的混并联机构研究摘要本文依据实验室现有的Delta三自由度平移并联加工机构，提出一种面向复杂零件加工的新型混并联机构构型,研制了构型中实现大转角的Omni-Wrist机构物理样机和控制系统。1.基于方位特征集理论，根据混联机构自由度分配法，提出混联机构的构型方案，对机构构型进行综合分析。通过对机构的运动学分析，建立机构的位置正逆解方程和速度方程。Maple环境下，在两驱动极限位置范围内，通过运动学正逆解得到机构实现期望任务的空间运动三维轨迹曲线、以及表达机构工作空间的三维空间包络曲面

6、。2.基于ADAMS中虚拟样机，构建Omni-Wrist机构的几何模型及运动副约束模型，通过尺度、物理参数加载，仿真求解机构真实运动学、动力学特征，图形化描绘该机构运动学、动力学特点；验证符号求解的运动轨迹，并利用蒙特卡罗法求解机构的工作空间，为该机构物理样机的设计和控制系统的开发奠定了理论基础。3.研制了Omni-Wrist并联机构物理样机。通过确立Omni-Wrist并联机构的总体方案及装置机械结构，对机构动、静平台以及各支链的结构优化设计，结合系统的动力和传动设计要求，完成装置各部件、零件的设计、选型、制造和装配，研制了机构的物理样

7、机。4.本文开发了一套基于LabVIEW和PLC的Omni-Wrist机构的控制系统。采用LabVIEW作为系统的上位机编程环境，开发了系统的控制界面，包含运动控制功能选择、数据的输入与显示和视频监控等功能子模块的开发。以西门子S7-200系列PLC作为并联机构的运动控制器，编写了该控制系统的下位机运动控制程序，实现了系统精确的位置运动控制。基于OPC技术编写了PCAccess和NIClient的通讯协议，完成了系统上下位机数据通讯。关键词：混联机构，方位特征集，Maple，ADAMS仿真，Omni-Wrist样机，LabVIEWIRES

8、EARCHOFHYBRIDMECHANISMFORMACHININGCOMPLEXPARTSABSTRACTThispaperbasedontheexistingDeltaparallelpr