【摘 要】
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本文密切结合Tri Mule五自由度混联机器人研制需求,深入研究Tri Mule机器人中三自由度并联机构的精度综合问题,内容包括误差建模、公差建模、精度分析与综合,旨在建立关键零部件形位公差与末端位姿误差之间的映射关系,实现公差层面的精度综合,为整机的制造与装配提供理论指导。主要研究成果如下:1.Tri Mule混联机器人中三自由度并联机构的几何误差源是影响机器人末端位姿精度的主要原因,故以该并联
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本文密切结合Tri Mule五自由度混联机器人研制需求,深入研究Tri Mule机器人中三自由度并联机构的精度综合问题,内容包括误差建模、公差建模、精度分析与综合,旨在建立关键零部件形位公差与末端位姿误差之间的映射关系,实现公差层面的精度综合,为整机的制造与装配提供理论指导。主要研究成果如下:1.Tri Mule混联机器人中三自由度并联机构的几何误差源是影响机器人末端位姿精度的主要原因,故以该并联机构为研究对象,利用矢量法和小摄动原理建立其误差模型。通过引入运动约束方程构建机构的广义雅可比矩阵,进而利用约束雅可比矩阵和驱动雅可比矩阵,分离不可补偿几何误差源与可补偿几何误差源。2.利用小位移旋量理论建立零部件公差模型,将公差表征为六项自由度形式（三平动和三转动）,建立公差与不可补偿几何误差源之间的映射关系,进而结合误差模型,得到零部件公差与末端位姿误差的传递函数,完成公差层面的精度建模。3.通过构建误差映射函数的概率模型定义灵敏度系数,揭示不可补偿几何误差源在全域内对末端位姿精度的影响规律;为简化精度综合过程,利用蒙特卡洛法开展精度预估研究,通过分析末端体积误差的分布规律,确定出末端体积误差的最大区域。4.以制造成本最小化为目标函数,以末端位姿误差需求为约束条件建立零部件公差的非线性优化模型,利用遗传算法完成精度综合。
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