6-RSS并联机器人动力学及输入引起的不确定度分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:llt009
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并联机器人由于具有结构刚度大、运动惯性小、输出精度高等优点,近年来获得了越来越广泛的应用,但是由于并联机器人结构的高度复杂性,其研究存在诸多的难点。本文就6-RSS构型对并联机器人动力学模型的建立和输入误差对并联机器人操作器的精度影响进行研究。首先,本文建立参考坐标系和运动坐标系,给出并联机器人在这两个坐标系下的系统描述方法,并且定义了并联机器人的结构参数。在此基础之上,建立起了并联机器人位姿分析的逆解模型和正解模型,提出了一种选取正解初值的逼近算法,使得正解的收敛性大大增加。其次,对并联机器人动力学模型的建立进行了研究。建立了由输入驱动转速到动平台输出速度、并联机器人连杆速度的映射关系,在引入等效旋转矢量的基础上,建立了动平台和并联机器人连杆所受惯性力的表达式,并且利用雅可比矩阵建立起并联机器人各机构受力到驱动力矩的等效转换关系,在此基础上建立了并联机器人的完整的动力学数学模型。在ADAMS软件中建立并联机器人的模型,对其进行动力学分析,验证了动力学数学模型的正确性。最后,对输入误差对并联机器人输出误差的影响进行了研究。确立了表征并联机器人运动精度的评价指标,建立了输入误差到输出误差的映射关系,在统计学的原理上利用输出不确定度的概念,分析了输入误差分布对输出不确定度的影响。
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