论文部分内容阅读
并联机构以刚度大、承载能力强等特点,在工业生产中扮演着不可忽视的角色。然而,精度不足的问题往往会制约着并联机构的发展,许多工业应用场合对于并联机构的定位精度提出了更高的要求。现如今,在并联机构精度方面的研究依然是一个重要的课题。本文以2-UPR-RPU并联机构为研究对象,在运动学分析的基础上,研究了机构的精度标定方法,在很多工业场合下有效地提高了机构动平台的绝对定位精度,主要包括下面几个内容:根据并联机构的机构简图,通过确定各分支之间的几何关系,利用闭环矢量链的关系建立了机构运动学正、反解模型,由MATLAB软件进行正反解的交叉验证,为接下来的精度标定阶段提供了可靠保证。再依据机构本身存在的特点,通过分析机构的几何误差源,构建了机构动平台末端参考点误差模型。再对误差模型进行误差分离,区分了可补偿误差和不可补偿误差。在含有几何参数误差模型的前提下,首先开展了2-UPR-RPU并联机构的零点误差标定研究,利用激光跟踪仪对零点误差进行了参数辨识,并将其补偿至控制器完成零点标定,利用计算机完成了对该方法的仿真验证,为之后的运动学标定奠定了基础。接下来对机构进行了运动学标定研究。基于线性摄动的方法对机构建立误差模型,用最小二乘法原理建立了机构含有21项几何参数误差的参数辨识模型,利用建好的参数辨识模型辨识出几何参数误差值,并通过修正系统输入的补偿法进行了误差补偿,最后计算机仿真验证了标定算法的正确性。最后运用了一种新型且简便有效的标定方法——无参数标定法。阐述了无参数标定方法的原理和流程,运用无参数标定方法对2-UPR-RPU并联机构进行了标定,并将无参数标定方法与运动学标定方法进行了对比,阐述了两种方法的适用领域以及优势所在。本文的研究对2-UPR-RPU并联机构以及其他少自由度并联机构在将来工业领域中广泛使用具有十分重要的意义。