六自由度并联机器人重力平衡机构的设计 毕业论文

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1、题目：六自由度并联机器人重力平衡机构的设计英文题目：Sixdegreeoffreedomparallelrobotgravitationalequilibriummechanism院系：工程科学学院精密机械与精密仪器系姓名：学号：导师：日期：2012.644目录题目：六自由度并联机器人重力平衡机构的设计1致谢4中文内容摘要5Abstract6第一章绪论7第一节并联机器人的概况7第二节研究对象概况8第三节重力平衡机构简介9一.重物配重平衡9二．液气压平衡9三．制动器锁紧9第四节部分重力平衡结构10第五节本章小结13第二章重力平衡机构的设计分析14第一

2、节重心动态寻找机构14第二节平衡力上端随动机构16第三节导轨介绍18第四节卸荷原理与卸荷导轨简介20一．卸荷原理简介20二．导轨卸荷的简介20第五节XY双轨道结构22一．XY双导轨整体介绍22二．XY导轨的设计23第六节Rα结构的设计25一．Rα结构的介绍25二．Rα细节设计26第七节αβ结构设计29第八节本章小结30第三章选材与校核3144第一节SolidWorksSimulation和有限元简介31一．SolidWorksSimulation31二．有限元分析概述31第二节半圆形轨道受力分析33第三节上半部分随动机构受力分析36第四节三个方案的综

3、合比较40第四章总结42第一节展望42第二节经验和教训42参考文献4344致谢在近一个学期的本科毕业论文的学习和研究中，我得到了老师和师兄师姐们的悉心指导，让我得到了极大的鼓励和帮助，使我对日后的工作和学习有了新的认识。在此我对所有帮助过我的人表达真诚的谢意，祝愿他们一起顺利，阖家幸福。借此机会，感谢大学四年来培育我的母校中科大，感谢为我们上课和提供指导的老师和助教。感谢陪我一起走过大学四年美好时光的同学们。44中文内容摘要并联机构，可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。

4、本文研究的并联机器人由六个支撑杆完成上平台六自由度的自由运动。上平台在最初状态下，与水平面成45°的倾斜角，并且可以完成±45°的运动范围。在上平台近于竖直的时候，重力与支撑杆夹角近于90°，使支撑杆变形，影响并联机器人的精度和使用寿命因此需要设计重力平衡机构，对上平台上载荷进行平衡，改善支撑杆受力状况。本文从上下两个部分对平衡机构进行设计，下半部分是上平台整体的重心寻找机构，上半部分是平面内二维随动机构的设计。下半部分的设计：使用半圆拱形轨道与半圆导轨末端的自由转动，构成球面，根据球面的特性，当牵引力的作用点在球面，它总是保持与重力平衡，从而达到可

5、以自定重心作用线的作用。上半部分的设计：上端牵引力的作用点是可以不断运动的，它的作用点集合是球面在水平面的投影，即上端作用点可以在一个水平面内自由移动，而达成平面内自由运动，可以采取很多方案，本文平面作用点随动主要采取三个方案的研究：XY双导轨结构，rα极坐标结构，αβ双摆杆结构。关键词：6自由度并联机器人重力平衡随动机构44AbstractParallelmechanism,canbedefinedasthemovableplatformandthefixedplatformthroughatleasttwoindependentmovemento

6、fthechainisconnected,mechanismhastwoormorethantwodegreesoffreedom,andinparalleltodriveaclosedloopmechanism.Thispaperstudiestheparallelrobotiscomposedofsixsupportingrodfinishontheplatformwithsixdegreesoffreedomfreedomofmovement.Ontheplatformintheinitialstate,andthehorizontalplan

7、eformanangleof45degreestiltangle,andcancompletethe±45°,rangeofmotion.Onaplatformnearvertical,gravityandthesupportingrodangleto90°,thesupportingroddeformation,influencetheprecisionandtheservicelifeofparallelrobotItisnecessarytodesignagravitybalancemechanism,theplatformtoloadbala

8、nce,improvethesupportingrodstresscondition.Thisarticle