外文翻譯---運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)3-PPR平面平行機(jī)械手 中文版.doc

運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)3-PPR平面平行機(jī)械手摘要：本文提出了一種3-PPR平面并聯(lián)機(jī)械手，其中包括三個(gè)活性柱狀節(jié)理、三個(gè)被動(dòng)的柱狀節(jié)理、三個(gè)被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。分析了運(yùn)動(dòng)學(xué)和優(yōu)化設(shè)計(jì)的機(jī)械手，對(duì)其進(jìn)行了討論，提出機(jī)械手具有直接運(yùn)動(dòng)學(xué)的封閉式和無(wú)空隙隨著邊界的凸式空間。分析機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)，和逆雅可比矩陣推導(dǎo)機(jī)械手。改變旋轉(zhuǎn)限制和機(jī)械手的工作空間研究，對(duì)機(jī)械手的工作空間進(jìn)行了仿真。此外，為優(yōu)化設(shè)計(jì)的機(jī)械手，機(jī)械手的性能指標(biāo)進(jìn)行了研究，然后優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是使用最小最大理論。最后，用一個(gè)例子進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：平面并聯(lián)機(jī)械手，運(yùn)動(dòng)學(xué)，雅可比矩陣，優(yōu)化設(shè)計(jì)，最大最小1引言并聯(lián)機(jī)器人組成的閉環(huán)有許多優(yōu)勢(shì)，比串聯(lián)機(jī)器人有更高的精度和剛度。眾所周知，并行比串聯(lián)機(jī)器人有更高的有效載荷重量比、更高的精度和較高的結(jié)構(gòu)剛度。最近一些機(jī)床已開(kāi)發(fā)利用這些優(yōu)點(diǎn)，機(jī)械手的精細(xì)運(yùn)動(dòng)的全鋼載重子午線也采用并行機(jī)制，從平價(jià)等位基因機(jī)制制造單片機(jī)。并聯(lián)機(jī)器人中，平面并聯(lián)機(jī)器人是平面機(jī)械手運(yùn)動(dòng)。平面并聯(lián)機(jī)器人有兩個(gè)自由度（DOF）的運(yùn)動(dòng)；這是兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。這眾所周知，平面三自由度并聯(lián)機(jī)器人的存在，RRP，RPR，RPP，PRR，PRP，和PPR，取決于棱柱形接頭和旋轉(zhuǎn)的組合接頭，不包括PPP的組合，其中棱柱和旋轉(zhuǎn)接頭由P和R。解決方案的直接運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)架構(gòu)的平面并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行了已經(jīng)提出了，但更多的控制克里特島的解決方案和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析架構(gòu)要求。大多數(shù)的3-DOF平面并聯(lián)機(jī)器人有手有缺點(diǎn)復(fù)雜的直接運(yùn)動(dòng)學(xué)多項(xiàng)式類(lèi)型和無(wú)用的空隙小工作區(qū)以及凹型邊界。直接運(yùn)動(dòng)學(xué)多項(xiàng)式的增加，求解方程以及選擇合適的溶液變成一個(gè)巨大的負(fù)擔(dān)。此外，凹型邊界誘導(dǎo)非直從鄰居的運(yùn)動(dòng)邊界其他人。因此，一個(gè)并行的是很重要的機(jī)械手具有封閉式直接運(yùn)動(dòng)學(xué)和一個(gè)凸型空隙泰伊工作區(qū)邊緣。在本文中，一種3-PPR平面平行機(jī)器人，其中P是一個(gè)活躍的棱柱關(guān)節(jié)，提出了克服上述的缺點(diǎn)，即該機(jī)器人有一個(gè)封閉式直接運(yùn)動(dòng)學(xué)和無(wú)空隙隨著邊界的凸式空間。該機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，首先直接運(yùn)動(dòng)學(xué)，逆運(yùn)動(dòng)學(xué)，該機(jī)器人逆雅可比矩陣派生的。第二，旋轉(zhuǎn)限制和工作區(qū)進(jìn)行調(diào)查。同時(shí)為優(yōu)化設(shè)計(jì)該機(jī)械手的操作，性能指標(biāo)機(jī)器人進(jìn)行了研究并優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是使用最小最大值進(jìn)行理論。最后，一個(gè)例子使用最佳的的設(shè)計(jì)方法。2對(duì)3-PPR平面描述并聯(lián)機(jī)器人一種3-PPR平面并聯(lián)機(jī)械手的組成三個(gè)活動(dòng)的柱狀節(jié)理，三個(gè)被動(dòng)柱狀節(jié)理，三個(gè)被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，一個(gè)移動(dòng)板和鏈接。主動(dòng)關(guān)節(jié)可以電動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和滾珠式運(yùn)動(dòng)變換螺釘。三個(gè)環(huán)節(jié)為主動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)是固定的基地與每個(gè)鏈路兩端架。這個(gè)程度自由（自由度）的平面機(jī)械手m，是由其中L為剛性體的數(shù)目，n是接頭的數(shù)目，和DL是自由度關(guān)節(jié)I。3直接運(yùn)動(dòng)學(xué)坐標(biāo)和幾何參數(shù)本機(jī)械手。移動(dòng)板是一個(gè)圓圈，它包含一個(gè)設(shè)備外側(cè)三角，一個(gè)半徑為R的中心旋轉(zhuǎn)接頭在三角形的頂點(diǎn)。有源棱柱形接頭兩側(cè)的旅行在外的等邊三角形，其中包含一個(gè)當(dāng)坐標(biāo)與半徑為R的每圈主動(dòng)關(guān)節(jié)的AI（Xi，Yi），其中i1，2和3，移動(dòng)板（X，Y）和旋轉(zhuǎn)從參考點(diǎn)。然后每個(gè)長(zhǎng)度的被動(dòng)鏈接，由于內(nèi)部和外部的三角形等側(cè)的三角形，角：因?yàn)檫@個(gè)機(jī)器人有八個(gè)剛體內(nèi)部的三角形，邊長(zhǎng)E：內(nèi)部三角形：源關(guān)節(jié)的相對(duì)位移：4逆運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆雅可比矩陣圖3顯示了DES的坐標(biāo)系統(tǒng)主要研究一種3-PPR平面運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解并聯(lián)機(jī)器人。當(dāng)中心的移動(dòng)板從原點(diǎn)O的動(dòng)作翻譯（x，y）和旋轉(zhuǎn)，頂點(diǎn)B表示為：i=1，2，3。有源棱柱的起源是由聯(lián)合r從成因分提供的用戶界面，VI是單位向量軸，E是主動(dòng)軸移動(dòng)關(guān)節(jié)，B是頂點(diǎn)的坐標(biāo)：對(duì)方程的逆雅可比矩陣的元素不具有相同的尺寸，相應(yīng)的最后一列旋轉(zhuǎn)具有長(zhǎng)度。由第三列的無(wú)量綱，一個(gè)均質(zhì)水逆雅可比矩陣與無(wú)量綱元素主要是通過(guò)5旋轉(zhuǎn)的限制和工作區(qū)動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)受到限制通過(guò)鏈接之間的干擾旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。圖4顯示了配置這種機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)限制順時(shí)針和逆時(shí)針的案例（a）和案例（b）。假設(shè)該鏈接的寬度是可以忽略的：它的結(jié)論是移動(dòng)板3PPR平面并聯(lián)機(jī)器人是有界的通過(guò)從最初的旋轉(zhuǎn)。6局部性能指標(biāo)的使用逆雅可比矩陣逆雅可比矩陣提供了對(duì)PAR的運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)構(gòu)瓦的質(zhì)量等位基因操縱。在本文中可操作性電阻率，并通過(guò)逆雅科各向同性邊被認(rèn)為是該性能指標(biāo)并聯(lián)機(jī)器人?？刹僮餍?，這是從一個(gè)距離奇異，評(píng)估的母牛產(chǎn)品質(zhì)量如關(guān)節(jié)速度的機(jī)械手。那是，更遠(yuǎn)的機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是從