并聯(lián)機器人機構的數(shù)綜合與型綜合方法.pdf

1、并聯(lián)機構的型綜合一直是近幾十年來國際機器人與機構領域關注的熱點。研究并聯(lián)機構的型綜合，有很大的理論意義和實踐意義，不僅對推動并聯(lián)機構的理論發(fā)展有很大作用，而且可以縮短基于并聯(lián)機構的機械產(chǎn)品的設計周期，可以降低設計成本，并聯(lián)機構的應用也將更加廣泛。并聯(lián)機器人機構的型綜合方法應當從設計的角度出發(fā)，提供了一套并聯(lián)機器人機構從無到有的設計思路。本文就基于GF集的并聯(lián)機器人機構型綜合方法展開了研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　1)提出了并聯(lián)機構

2、型綜合的基本框架，揭示了并聯(lián)機構的型綜合這一科學問題的本質(zhì)，明確了型綜合的目標和內(nèi)容，為不同的型綜合方法提供了可以交流的平臺。
　　2)提出了機器人機構末端轉動特征任意可轉性條件定理，建立了轉動特征完整性的概念，針對性地描述運動特征的軸線布置規(guī)律?；诖藬U展了GF集的分類。7種第一類 GF集用來表達機構末端具有全完整性的機構，14種第二類GF集用來表達末端具有非完整性的機構，4種第三類GF集用來表達末端具有部分完整性的機構。三類G

3、F集對運動特征的順序及完整性有了明確清晰的描述。
　　3)提出了機器人機構末端約束集的概念和分類，建立了機器人機構末端特征GF集與約束集的對應關系，完善了機器人機構的型指標體系。
　　4)建立了并聯(lián)機構的數(shù)綜合模型，提出了數(shù)綜合公式。可以根據(jù)末端特征維數(shù)、過約束數(shù)目、冗余驅動數(shù)目、支鏈數(shù)目、消極自由度數(shù)目、局部自由度數(shù)目、單條支鏈內(nèi)的最大或最小驅動數(shù)目以及單條支鏈內(nèi)的最大或最小約束數(shù)目等在內(nèi)的結構參數(shù)要求進行數(shù)綜合，得到支鏈

4、數(shù)目與每條支鏈內(nèi)約束和驅動數(shù)目的組合解。
　　5)提出了GF集的求交算法和分解算法，建立了25種GF集的相互求交法則和分解法則。既可以由并聯(lián)機器人機構的支鏈特征求交得到末端特征，也可以由給定的GF集設計要求分解得到各條支鏈的GF集特征。
　　6)研究了具有指定GF集特征的支鏈設計，提出了用運動副替代進行支鏈設計的方法。介紹了由單自由度運動副構成的原始支鏈，并總結了各種GF集對應的原始支鏈。根據(jù)提出的支鏈設計的程序化方法，得到