3-RRR并联机构虚拟样机设计与仿真(10)

3-RRR并联机构虚拟样机设计与仿真

南京理工大学硕士学位论文３－ＲＲＲ并联机构虚拟样机设计与仿真

１．３论文选题意义和研究内容

１．３．１课题研究意义

课题以３自由度球面（３一ＲＲＲ）并联机构为对象，将并联机构应用于某军用机器人的设计上，通过大型ＣＡＤ／ｃＡＭ／ＣＡＥ软件——Ｉ—ＤＥＡＳ建立了三维模型，并利用ＡＤＡＭＳ软件进行了动力学分析。在研究过程中运用了空间并联机构设计的理论方法及动力学分析的理论方法。在实际的应用领域内，初步解决了并联机构在结构设计时的承载特性、结构改良等问题，探索了一条应用虚拟样机技术开发并联机构的有效途径，拓展了并联机构的应用途径。

１．３．２课题研究内容

本文根据３－ＲＲＲ并联机构实际机构参数，运用三维建模软件构造实体模型和动力学分析软件进行仿真分析，来研究探讨并联机构作为军用机器人的运动学和动力学方面的问题。

故本文主要内容包括：

（１）３－ＲＲＲ并联机构的方案设计：根据使用要求，选定并联运动机构所需的自由度，杆副配置、驱动方式和总体布局的各种可能组合建立相应的运动学模型，确定机构的各项尺寸参数，采用逆解法建立空间位置方程，构造三维实体模型和动态仿真模型。

（２）３－ＲＲＲ并联机构的实时运动仿真：由于并联机构的运动和受载荷的复杂性，动平台位置及其姿态仅凭计算很难判断其正确性，加之并联式运载平台的各种几何约束能否实现预定轨迹，最终都要通过仿真来解决。在仿真软件环境下对虚拟样机进行有关运动学仿真，包括正向运动学仿真、逆向运动学仿真和局部工作空间仿真。

（３）优化分析：对平衡机参数，包括弹簧刚度、阻尼和预压力进行设计研究和优化设计，分析它们对并联机构杆件在运动过程中受力的影响程度，并得到最优的设计参数。

（４）动力学分析：建立机构实际工作时的动力学模型，合理设定工作环境，对工作状态下的机构构件承载等问题进行仿真分析，为构件的具体设计提供参考指标。６

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