论文部分内容阅读
本文对一种3-RRS并联机器人的运动学逆解、雅克比矩阵和惯性矩阵进行了详细推导,并对该并联机器人的工作空间、运动和动力等性能进行了研究。本文的主要研究内容有:首先,基于机器人坐标变换理论和3-RRS并联机器人的结构约束,建立了该并联机器人的运动学模型,推导了其运动学逆解。基于离散搜索法,对3-RRS并联机器人在特定约束条件下的可达工作空间进行了数值仿真,并采用边界搜索法对其工作空间体积进行了定量计算。其次,基于螺旋理论,分别推导了3-RRS并联机器人的驱动雅克比矩阵和约束雅克比矩阵,得到了该并联机器人的完整雅克比矩阵,并对其奇异性进行了分析。基于雅克比矩阵的条件数,研究了3-RRS并联机器人的灵巧度,得到了其局部灵巧度指数在可达工作空间中的分布规律,并对其全局灵巧度指数进行了定量计算。最后,基于拉格朗日方程,推导了3-RRS并联机器人的总动能和总势能,建立了该并联机器人的动力学方程。基于动力学理论,推导了3-RRS并联机器人的惯性矩阵。基于惯性矩阵的奇异值,研究了3-RRS并联机器人的动力均向性,得到了其局部动力均向性指数在可达工作空间中的分布规律,并对其全局动力均向性指数进行了定量计算。