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本论文对4-UPS/RPU空间并联机器人的弹性动力学、动力学灵敏度和动力学优化设计进行了分析研究,主要内容如下: 首先,对4-UPS/RPU并联机器人进行动力学建模和求解。利用有限元的方法建立空间柔性梁单元模型,然后依次建立梁单元的弹性动力学方程、支链弹性动力学方程和并联机器人系统弹性动力学方程。并应用Newmark法求解系统动力学微分方程。同时推导出并联机器人的驱动杆应力和系统频率表达式,并通过Matlab进行数值算例分析了运动误差、应力、和系统频率等动力学特性。 其次,以直接微分法推导出并联机器人的运动误差、驱动杆应力和系统频率对动平台质量和驱动杆截面积等设计参数的灵敏度方程;并分析了动平台质量和驱动杆截面面积对并联机器人的运动误差、驱动杆应力和系统频率的影响。 最后,根据并联机器人的弹性动力学分析和灵敏度分析,确定优化设计的设计变量、目标函数和约束条件,并推导出其函数表达式。根据优化问题类型应用乘除法统一目标函数,采用惩罚函数法将有约束问题转化为无约束问题,然后采用遗传算法进行优化。通过以上优化设计提高了机构的精度和动力学性能,为机构的应用奠定了良好的基础。