【摘要】： 奇異問題是并聯(lián)機器人設(shè)計和控制中的一個關(guān)鍵性問題。自1983年Hunt首次針對這個問題發(fā)表文章以來，不斷有人研究，但是還遠未得到解決。研究奇異常用雅可比矩陣法和線幾何法，但是它們都是純粹的數(shù)學(xué)方法，不能揭示機構(gòu)奇異的運動學(xué)本質(zhì)和找到發(fā)生奇異的普遍性條件。本文提出了一種判斷Stewart并聯(lián)機構(gòu)奇異的新方法，稱之為運動學(xué)法。 首先，從理論上嚴(yán)格證明了三角平臺Stewart并聯(lián)機構(gòu)發(fā)生奇異的充分必要定理。引入線幾何中線性叢的概念，定義了Stewart機構(gòu)的線性叢奇異，并以奇異時瞬時螺旋運動的節(jié)距將奇異分為三類。根據(jù)線矢量的線性相關(guān)性和奇異的運動學(xué)原理，分析和確定了3-6 Stewart機構(gòu)奇異的7種類型及其各種類型情況下奇異的幾何和運動性質(zhì)。運用奇異的運動學(xué)原理，，建立了3-6 Stewart機構(gòu)奇異的軌跡方程。研究了在姿態(tài)一定時，在某一斜平面上和三維空間中的奇異分布規(guī)律。簡單分析了不規(guī)則三角平臺Stewart機構(gòu)和球臺機構(gòu)的奇異。這一切對于正確給出并聯(lián)機器人的工作空間和正確進行軌跡規(guī)劃有十分重要的意義。 在論文的最后，本文提出了另一種更簡單的奇異判斷方法一等效機構(gòu)法。用這種方法分析了各種歐拉角(φθψ)姿態(tài)下在一斜平面上的奇異分布情況，通過斜平面的平行移動，可以得到機構(gòu)在三維空間中的奇異分布。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號】：TP242;TH112

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本文編號：2690516