發(fā)布時(shí)間：2020-12-06 07:17

　　力/力矩反饋裝置在虛擬現(xiàn)實(shí)、遙視控制、主從手和遠(yuǎn)程手術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多,力/力矩反饋裝置的種類、結(jié)構(gòu)也是多種多樣。本文提出一種 3 支鏈 6 自由度的并聯(lián)結(jié)構(gòu)力/力矩反饋裝置,并對(duì)其并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。 論文首先對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,利用解析法得到了機(jī)構(gòu)的位置正反解方程,并進(jìn)行了數(shù)值驗(yàn)證,進(jìn)一步推導(dǎo)出反映機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)傳遞特性的雅可比矩陣。解析的正解方程有助于提高機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)控制的快速性,這是評(píng)價(jià)力/力矩反饋裝置的一個(gè)重要指標(biāo)。 其次在對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上,利用機(jī)構(gòu)的雅可比矩陣和運(yùn)動(dòng)學(xué)反解方程對(duì)機(jī)構(gòu)的奇異位形、工作空間和靈活度進(jìn)行分析。利用解析法找出機(jī)構(gòu)發(fā)生邊界奇異時(shí)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的位姿和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的關(guān)系;發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)上下平臺(tái)外接圓半徑的差和移動(dòng)副桿長(zhǎng)的關(guān)系對(duì)機(jī)構(gòu)可達(dá)工作空間大小和形狀的影響;在給定的工作空間中,繪制出機(jī)構(gòu)靈活性評(píng)價(jià)指標(biāo)的值,總結(jié)了機(jī)構(gòu)靈活性的變化規(guī)律。以上的分析對(duì)于機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步分析和尺寸設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。 最后結(jié)合上述的分析,給定機(jī)構(gòu)合理的尺寸參數(shù),利用基于 VC 的OpenGL 圖形庫(kù)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Phantom機(jī)構(gòu)

3圖 1-4 EXOS 力反饋主手 圖 1-5 Kraft KMC-9100 控制器Fig.1-4 EXOS Force ArmMASTER Fig.1-5 the Kraft-9100 ControllerEXOS 力反饋主手(EXOS Force ArmMASTE)[6]如圖 1-4 所示，該手臂重 10kg，肩關(guān)節(jié)處的力矩為 6.3N-m，肘關(guān)節(jié)處為 1.6RN-m，前臂處為.38N-m。MartinMarietta/Kraft 制造的 KraftKMC-9100 力反饋手控制器[7]圖 1-5 所示，有 6 個(gè)自由度并且它能反饋?zhàn)罡哌_(dá) 22.25N 的力，它在運(yùn)學(xué)上與人的手臂是相似的，用于飛行遙控機(jī)器人服務(wù)車(FTS)。

3圖 1-4 EXOS 力反饋主手 圖 1-5 Kraft KMC-9100 控制器Fig.1-4 EXOS Force ArmMASTER Fig.1-5 the Kraft-9100 ControllerEXOS 力反饋主手(EXOS Force ArmMASTE)[6]如圖 1-4 所示，該手臂重 10kg，肩關(guān)節(jié)處的力矩為 6.3N-m，肘關(guān)節(jié)處為 1.6RN-m，前臂處為.38N-m。MartinMarietta/Kraft 制造的 KraftKMC-9100 力反饋手控制器[7]圖 1-5 所示，有 6 個(gè)自由度并且它能反饋?zhàn)罡哌_(dá) 22.25N 的力，它在運(yùn)學(xué)上與人的手臂是相似的，用于飛行遙控機(jī)器人服務(wù)車(FTS)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)正向解的研究[J]. 李維嘉.  華中理工大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(09)
[2]同倫迭代法及應(yīng)用于一般6-SPS并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)正位置問(wèn)題[J]. 陳永,嚴(yán)靜.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 1997(02)
[3]6-SPS并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析[J]. 黃真,孔憲文.  東北重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào). 1992(04)



本文編號(hào)：2900957