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書摘/試閱
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1緒論
1．1柔順機構發展概況
1．1．1柔順機構設計方法
1．1．2拓撲優化設計方法
1．1．3彈性及柔性機構動力學建模方法
1．2并聯機構發展概況
1．2．1并聯機器人機構學研究進展
1．2．2并聯機器人機構構型綜合方法
1．3柔順并聯機構研究進展
1．3．1柔性鉸鏈
1．3．2柔順并聯機構
1．4柔順并聯機構控制系統研究進展
1．5本書的主要內容
2全柔順并聯機構空間構型綜合理論基礎
2．1基于螺旋理論的空間幾何約束
2．1．1螺旋理論
2．1．2力偶約束分析
2．1．3力約束分析
2．2基礎結構法的多目標拓撲優化理論
2．2．1基礎結構法
2．2．2優化準則法
2．2．3移動近似算法
2．3移動漸進算法中的參數量化
2．3．1懸臂粱結構拓撲優化
2．3．2兩單元桁架結構拓撲優化
2．4數值算例
2．5本章小結
3 3-RPC型全柔順并聯機構剛度及定位性能分析
3．1 3-RPC型全柔順并聯機構構型綜合
3．1．1 3-RPC型并聯機構構型
3．1．2 3-RPC型并聯機構幾何約束形式
3．1．3 3-RPC型全柔順并聯機構支鏈構型綜合
3．2 3-RPC型全柔順并聯機構剮度分析
3．2．1 3-RPC型全柔順并聯機構剛度計算
3．2．2 3-RPC型全柔順并聯機構剛度仿真
3．2．3 3-RPC型全柔順并聯機構靜力學分析
3．3 3-RPC型全柔順并聯機構定位性能分析
3．3．1壓電陶瓷驅動器實驗測試
3．3．2精密定位平臺實驗測試
3．3．3精密定位平臺定位精度及誤差分析
3．4本章小結
4空間4-CRU型全柔順并聯機構
4．1空間4-CRU型并聯機構
4．1．1空間4-CRU型并聯機構構型
4．1．2空間4-CRU型并聯機構運動特性
4．2基于空間4-CRU型全柔順并聯支撐機
構的精密定位平臺
4，3空間4-CRU型全柔順并聯機構剛度分析
4．3．1基于動力學的空間4-CRU型全柔順
并聯機構支鏈剛度分析
4．3．2空間4-CRU型全柔順并聯機構整體剛度分析
4．4空間4-CRU型全柔順并聯機構剛度與彈性變形
4．5空間4-CRU型全柔順并聯機構動平臺應變仿真
4．6本章小結
5空間2RPU-2SPS型全柔順并聯機構
5．1空間2RPU-2SPS型并聯機構
5．1．1空間2RPU-2SPS型并聯機構構型
5．1．2空間2RPU-2SPS型并聯機構運動特性分析
5．2空間2RPU-2SPS型全柔順并聯機構構型設計
5．3空間2RPU-2SPS型全柔順并聯機構剛度分析
5．3．1基于動力學模型的RPU型全柔順并聯
機構支鏈剛度分析
5．3．2基于動力學模型的SIS型全柔順并聯
機構支鏈剛度分析
5．4空間2RPU-2SPS型全柔順并聯機構剛度分析
5．4．1運動學約束
5．4．2支鏈I剛度的分析
5．4．3全柔順并聯機構整體剮度分析
5．5空間2RPU-2SPS型全柔順并聯機構剛
度與彈性變形
5．6空間2RPU-2SPS型全柔順并聯機構仿真
5．7理論計算與仿真結果對比分析
5．8本章小結
6空間4-RPUR型全柔順并聯機構
6．1空間4-RPUR型并聯機構
6．1．1空間4-RPUR型并聯機構構型
6．1．2空間4-RPUR型并聯機構運動特性分析
6．2空間4-RPUR型全柔順支鏈結構
6．3空間4-RPUR型全柔順并聯機構剛度分析
6．3．1基于動力學模型的RPUR型全柔順并
聯機構支鏈剛度分析
6．3．2基于動力學模型的空間4-RPUR型全
柔順并聯機構剛度分析
6．4空間4-RPUR型全柔順并聯機構彈性變形
6．4．1基于ANSYS軟件空間4-RPUR型全柔
順并聯機構彈性變形仿真
6．4．2理論計算與仿真結果對比分析
6．5本章小結
7空間3-RPS型全柔順并聯機構模糊PID控制
7．1空間3-RPS型柔順并聯機構動力學分析
7．1．1位置分析
7．1．2速度與加速度分析
7．1．3動力學方程的建立
7．2軌跡規劃
7．3模糊PID控制理論
7．3．1常規PID控制
7．3．2參數整定法
7．3．3模糊控制
7．4模糊PID控制系統設計
7．4．1模糊．PID控制原理
7．4．2模糊PID控制器設計
7．5空間3-RPS型全柔順并聯機構軌跡跟蹤控制
7．5．1空間3-RPS型全柔順并聯機構建模
7．5．2空間3-RPS型全柔順并聯機構常規
PID軌跡跟蹤控制
7．5．3空問3-RPS型全柔順并聯機構模糊
軌跡跟蹤控制
7．5．4空間3-RPS型全柔順并聯機構模糊
PID軌跡跟蹤控制
7．6本章小結
參考文獻
書摘/試閱
同時，壓電陶瓷驅動器在工作過程中存在遲滯、蠕變、非線性等影響輸出微位移精度的因素，溫度對驅動器的輸出位移穩定性影響較小，但在精密定位過程中卻不可避免被忽視。驅動器需要通過驅動控制器的功率驅動模塊對控制電壓信號進行放大，其輸出位移精度受驅動電源的穩定性影響較大。因此，在實際工作過程中，需要對壓電陶瓷驅動器輸出位移進行標定。
（2）全柔順并聯機構傳動誤差。全柔順并聯機構作為精密定位平臺的支撐結構主體，其傳動精度對精密定位平臺定位精度影響較大，雖然在全柔順并聯機構構型設計中采取集成式結構設計方法以消除全柔順并聯支鏈動力傳動中的裝配誤差、運動副間隙及摩擦等影響因素，然而在整體加工過程中仍存在加工誤差，從而是影響精密定位平臺定位精度的因素之一。柔性鉸鏈利用可逆性彈性變形實現設計要求的運動形式，在柔性鉸鏈加工過程中，外形尺寸誤差及加工工藝所造成的加工殘余應力將直接影響全柔順并聯支撐機構的精密定位平臺定位性能與定位精度。
（3）精密定位過程中檢測誤差。壓電陶瓷驅動器工作過程中由內置的電阻應變傳感器對驅動器輸出微位移進行測量，這種位移檢測裝置在信號轉換反饋至中央處理計算機的過程中受轉換電路影響存在偏差。另一方面，激光干涉儀的精確測量與設備調試關系較大。
（4）其他影響因素。外界環境因素如振動、溫度、環境噪聲等對精密定位平臺的定位精度具有較大的影響。
3.4本章小結
本章對精密定位平臺傳動機構及控制系統進行了研究，設計了以壓電陶瓷為驅動器的3—RPC型全柔順并聯機構精密定位平臺。基于螺旋理論對3—RPC型并聯機構構型及運動特性進行了分析，結合柔性鉸鏈特性研究設計了3—RPC型柔順并聯機構，對柔順支鏈采用整體式設計，與傳統支鏈結構相比消除了裝配誤差、間隙以及機械摩擦，提高了機構定位精度。
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