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新型六自由度平行机构设计和运动学参数的优化(论文翻译)

  • 简介:(论文翻译页数:7 字数:3269)关键字: 接触面, 关节运动, 六自由度平行机构手 摘要: 带有力反馈能力的六自由度机构已经问世。与计划中的机械设计完全相同而且有额外的传动装置。额外的传动装置是指在不增加动力的情况下,在机械控制上增加传动装置。现在...
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(论文翻译页数:7 字数:3269)关键字: 接触面, 关节运动, 六自由度平行机构手

摘要: 带有力反馈能力的六自由度机构已经问世。与计划中的机械设计完全相同而且有额外的传动装置。额外的传动装置是指在不增加动力的情况下,在机械控制上增加传动装置。现在,新型的电缆传输已经用于六自由度装置中的每一个自由度驱动,允许所有的传动装置置于地面。机械手灵敏性的运动学参数优化和额外装置已有所发展。这里所要展示的是机械设计的雏形。

引言:

平行机械手因其显著的性能(刚度好、位置精确、良好的动力性能)而被广泛的研究。其众所周知的平衡配比在工作空间大小及复杂的动力学规则中是不足的。

少数平行机械手在文献中都是基于八面体几何系统而设计的。采用这一动力学原理,连接处的几何一致性导致了平台与腿关节,基座与腿关节之间的不一致。腿部形成的“锯齿形三角图案”连接着基座与运动平台。根据该动力学原理,机械手通过增强刚度来支持外载荷,能基本改善动力工作情况的特殊结构。

论文中讨论的新型机械手,是为实现六自由度运动而设计的,要求低摩擦,无齿隙及力反馈装置的严密设计。此外还需要要求机械装置在一定的工作空间内运动。六自由度操作装置在虚拟环境(VE)中的模拟能反复用于大多数的物理效应。研究的目的是通过虚拟环境(VE)的模拟来设计灵巧和精度的结构,如:碰撞情况,各元件间的相互扭转。

新机械手的设计由可动平台通过四条支腿与固定平台相连而组成。两台电动机被设置在基座上,通过新的关节驱动系统来激励腿部的运动。由于八个关节控制六自由度,关节驱动系统的结构参照应为N+2型。

关节驱动限制了系统的运动行为,所以是静态的,等同于运动平台通过八个活塞与基座相连的三角形图案。

借助静态分析,系统的机械结构恢复八面体的几何系统,并带有两个以上的线形传动装置。顾虑到八面体平行机械手的典型设计,机械系统是由直流电动机,钢丝绳来执行,产生一个高逼真的力反馈到上一级的装置。

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