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三自由度并联机器人是并联机器人领域的一个重要分支,是目前机器人机构学研究领域的热点之一,其在工业领域的应用也正显现良好的前景,而3-PRS并联机器人是三自由度并联机器人里面比较典型的一种,具有较高的实际应用价值。本课题以3-PRS并联机器人为主要研究对象,进行了运动学理论建模和仿真,对这种3-PRS并联机器人运动学的研究为其将来的应用提供理论基础及进一步研究的前提。首先,介绍了目前六自由度并联机器人及三自由度并联机器人的研究现状,分析了国内外学者的研究方法和已取得的研究成果。其次,对3-PRS并联机器人的运动学进行了研究,建立了3-PRS并联机器人位置逆解的解析数学模型及正解的数值解法模型以及实现了位型可视化。基于螺旋理论采用并联机器人虚拟机构法结合运动影响系数法建立该并联机器人的Jacobian及Hessian矩阵,并建立速度及加速度分析数学模型,且以求导法与其作比较。然后,采用了一种适合描述该3-PRS并联机器人工作空间的方法,即动平台上参考点位置部分约束姿态空间,基于3-PRS并联机器人位置反解的数学模型,综合考虑其结构约束对工作空间的限制条件,以MATLAB软件为平台,设计了3-PRS并联机器人工作空间的仿真系统,并将工作空间仿真结果以图形输出,根据仿真所得结果分析了结构尺寸参数对工作空间的影响。在Jacobian矩阵的基础上,建立该机器人奇异分析的数学模型,从理论上给出了几种典型的奇异构型。最后,基于ADAMS软件建立3-PRS并联机器人虚拟样机参数化模型,在其工作空间中进行运动学仿真,以验证运动学数学模型计算结果的正确性,并给定各驱动滑块特定的运动规律,通过对3-PRS并联机器人进行实验设计仿真,使其动平台获得了较大的姿态摆动范围。