發(fā)布時間：2020-12-06 07:17

　　力/力矩反饋裝置在虛擬現(xiàn)實、遙視控制、主從手和遠程手術等領域的應用越來越多,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,并對其并聯(lián)運動機構(gòu)進行了系統(tǒng)的分析。 論文首先對機構(gòu)進行運動學分析,利用解析法得到了機構(gòu)的位置正反解方程,并進行了數(shù)值驗證,進一步推導出反映機構(gòu)運動學傳遞特性的雅可比矩陣。解析的正解方程有助于提高機構(gòu)實時控制的快速性,這是評價力/力矩反饋裝置的一個重要指標。 其次在對機構(gòu)運動學分析的基礎上,利用機構(gòu)的雅可比矩陣和運動學反解方程對機構(gòu)的奇異位形、工作空間和靈活度進行分析。利用解析法找出機構(gòu)發(fā)生邊界奇異時運動平臺的位姿和機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的關系;發(fā)現(xiàn)機構(gòu)上下平臺外接圓半徑的差和移動副桿長的關系對機構(gòu)可達工作空間大小和形狀的影響;在給定的工作空間中,繪制出機構(gòu)靈活性評價指標的值,總結(jié)了機構(gòu)靈活性的變化規(guī)律。以上的分析對于機構(gòu)的進一步分析和尺寸設計提供了理論基礎。 最后結(jié)合上述的分析,給定機構(gòu)合理的尺寸參數(shù),利用基于 VC 的OpenGL 圖形庫對機構(gòu)進行運動學仿真。 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Phantom機構(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，肩關節(jié)處的力矩為 6.3N-m，肘關節(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 個自由度并且它能反饋最高達 22.25N 的力，它在運學上與人的手臂是相似的，用于飛行遙控機器人服務車(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，肩關節(jié)處的力矩為 6.3N-m，肘關節(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 個自由度并且它能反饋最高達 22.25N 的力，它在運學上與人的手臂是相似的，用于飛行遙控機器人服務車(FTS)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]六自由度并聯(lián)運動機構(gòu)正向解的研究[J]. 李維嘉.  華中理工大學學報. 1997(09)
[2]同倫迭代法及應用于一般6-SPS并聯(lián)機器人機構(gòu)正位置問題[J]. 陳永,嚴靜.  機械科學與技術. 1997(02)
[3]6-SPS并聯(lián)機器人機構(gòu)運動分析[J]. 黃真,孔憲文.  東北重型機械學院學報. 1992(04)



本文編號：2900957