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本文以中电集团创新基金项目“晶体自主减振技术研究”为背景,并且为之设计了三自由度微动并联机器人以满足其要求。本文以该三自由度微动并联机器人为研究对象,建立了其运动学数学模型、动力学数学模型和虚拟样机模型,通过对比分析证明建模的正确性,并且分析了该三自由度微动并联机器人的运动学和动力学特性。最后通过对其结构进行模态分析,确定其最小固有频率,为其伺服带宽确定提供参考。论文的主要研究工作总结如下:(1)设计了并联机器人的构型,并且根据机器人的构型分析了并联机器人的自由度,建立了三自由度微动并联机器人的运动学数学模型和虚拟样机模型,通过仿真算例验证了两个模型的正确性,并且根据仿真结果给出了有关于运动规划方面的建议;分析了限制并联机器人工作空间的结构尺寸因素,并且根据运动学正解和限制因素求出了并联机器人的工作空间。(2)采用拉格朗日方程法建立三自由度微动并联机器人的动力学数学模型,同时建立了该机器人的虚拟样机动力学模型,分别使用上述两种方法针对同一仿真算例进行了仿真分析,并且对比两种方法的仿真结果得知两种方法所得结果吻合良好,证明了所建立的三自由度微动并联机器人的动力学数学模型和该机器人的虚拟样机动力学模型的正确性;根据所建立三自由度微动并联机器人动力学数学模型对影响该机器人动力学特性的因素进行了分析并且根据分析结果对该并联机器人的驱动电机的选择提出了相应的建议;建立了三自由度微动并联机器人的刚度模型,从刚度的角度为驱动电机的选择提供了依据。(3)确定了以三条路径(从工作空间横截面中心至其边缘;沿工作空间横截面边缘中点到横截面顶点;沿竖直轨迹由高到低)对工作空间内三自由度微动并联机器人的结构最小固有频率进行分析;建立了动平台处于不同位置时对应的三自由度微动并联机器人的结构模型,并且在ANSYS中进行模态分析,得出动平台处于不同位置时对应结构的最小固有频率;最后分析在工作空间中该三自由度微动并联机器人结构的最小固有频率分布情况,确定了该三自由度并联微动机器人在其工作空间中结构的最小固有频率,为确定该三自由度微动并联机器人频带宽度提供了参考。