Delta 機器人奇異位形分析|加工中心
2.6奇異位形分析奇異使得機構在整個運行過程中的一些特殊位形處，出現(xiàn)一些特殊的現(xiàn)象,，例如,機構處于死點不能繼續(xù)運動,、失去穩(wěn)定性、自由度發(fā)生變化；特殊位形下還會出現(xiàn)受力情況變壞,，甚至會對機構造成破壞,。但奇異也有好的一面，例如,，家喻戶曉的腳踏式縫紉機,，為了順利通過踏板四連桿機構的死點位置，在縫紉機啟動前需要用手轉動縫紉機上的手輪,。奇異位形是并聯(lián)機構研宄中較為復雜的問題,，奇異位形分為邊界奇異、局部奇異和結構奇異三種形式,。當速度雅可比矩陣行列式等于零時,，機構處于邊界奇異位形狀態(tài)，邊界奇異位形又分為內邊界奇異位形和外邊界奇異位形,。當速度雅可比矩陣行列式趨于無窮大時,，機構處于局部奇異位形狀態(tài)，局部奇異位形是并聯(lián)機器人特有的奇異位形,，處于該位形時并聯(lián)機器人有一個不可控的局部自由度,。當速度雅可比矩陣行列式趨于零比零時，機構處于結構奇異位形狀態(tài),，結構奇異位形也是并聯(lián)機構特有的性質,，只有滿足特殊參數時才會產生結構奇異位形。奇異是機構不可避免的現(xiàn)象,，不同的機構有不同的奇異位形,，所以，每種機構在設計期間都要進行奇異位形分析,。機器人的奇異點出現(xiàn)在可達工作空間的內外邊界,，由于并聯(lián)機器人的結構特點使得并聯(lián)機器人的工作空間小于同等尺寸的串聯(lián)機器人，再加上機器人的奇異位形,，使得并聯(lián)機器人的工作空間變得更小,。所以，為了對Delta機器人機構的型綜合和軌跡規(guī)劃進行深入的研宄,，需要對Delta機器人進行奇異位形分析,，為了使得奇異分析更加簡潔，采用圖2-6中平面5R機器人模型對樣機進行串聯(lián)奇異和并聯(lián)奇異分析,。串聯(lián)奇異一般出現(xiàn)在機器人可達工作空間邊界上,，當平面5R并聯(lián)機器人位于串聯(lián)奇異位形時，末端執(zhí)行器在可達工作空間邊界法線方向上失去自由度,，5R并聯(lián)機器人共有四種串聯(lián)奇異位形,，如圖2-11所示,，圖中末端執(zhí)行器分別失去了A'、忠P方向的自由度,。其中,，圖（a)、（b)分別為第一,、二支鏈分別完全展開的串聯(lián)奇異位形,，圖（c)、(d)分別為第一,、二支鏈分別完全收縮的串聯(lián)奇異位形[65],。當平面5R并聯(lián)機器人位于并聯(lián)奇異位形時，機構的從動臂與52P共線,，機構的奇異位形如圖2-12所示,。其中，圖（a)為S',、盡Z3重合并共線時的并聯(lián)奇異位形,，圖（b)為S'、展開并共線時的并聯(lián)奇異位形[65],。在圖2-12中，由于為孕,4252幾何結構限制點孕,，52不能完全重合,，圖（a)中的并聯(lián)奇異位形不會出現(xiàn)。由于機械結構中盡/5+52/?>4151+為晃+^木,，桿件51/},、沒2尸不能展開并共線，圖（b)中的并聯(lián)奇異位形不會出現(xiàn),。2.7本章小結本章主要對平面兩自由度高速并聯(lián)工業(yè)機器人Delta進行了機構學,、運動學和動力學分析，對所設計的機器人的機構進行了闡述,，指出了機器人特色,，對其進行了運動學逆解和運動學正解分析，得到了相應的位移,、速度,、加速度表達式，利用拉格朗日方法對機器人進行了簡化的動力學分析,，得到了簡化的動力學表達式,。最后，對機器人進行了工作空間分析和奇異位形分析,，從理論上得到了機器人的工作空間和奇異位形,。論文將從第三章開始對機器人的軌跡規(guī)劃方法進行深入的研宄,，使用不同方法進行相應的軌跡規(guī)劃和優(yōu)化，以期待得到優(yōu)良的機器人運動控制擬合曲線,。本文采摘自“高速并聯(lián)工業(yè)機械手臂分析設計與實現(xiàn)”,，因為編輯困難導致有些函數、表格,、圖片,、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章,！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網絡僅供學習參考,，轉載請注明！