并联机器人设计与工作空间分析及性能优化研究

资源摘要信息:机器人尤其是并联机器人的设计是机器人领域复杂而困难的课题。本论文建立了并联机器人的物理模型，详尽探讨了机器人的工作空间，给出了可达工作空间的计算方法，并通过对工作空间的位置分析和运动分析，得出了最佳的连杆长度和机构的运动空间的关系。并联机器人由于结构的限制不容易实现灵活工作空间，针对这一特性，文中提出了并联机器人的灵活度和灵活空间等性能指标的概念。最后本文系统的论述了步进电动机的选用和硬件电路的设计，并给出了步进电动机的控制程序。空间模型是实现机器人机构计算机辅助设计的有效途径，因此本论文的研究对设计者设计并联机器人机构和开发这些并联机器人机构的计算机辅助设计软件有着重要的科学意义和明显的应用价值。关键词：物理模型硬件电路并联机器人AbstractThedesignofmanipulators,especiallytheparallelmanipulators,isoneofthechallengingproblemsintheroboticfield.Inthisthesis,thephysicalmodelsofthesolutionspaceforsomeparallelmanipulatorsareplanarparallelmanipulators.Thethesisstudiestheworkspacesoftheparallelmanipulatorsindetail.Thenumericalmethodsforcalculatingtheworkspacesarepresentedthroughtheworkspaceandthelocationanalysisandmotionanalysis.Theconceptsofagilityandtheagileworkspaceforparallelmanipulatorsareproposedanddefined.Thephysicalmodelsofthesolutionspaceproposeausefulapproachforthecomputer-aideddesignofroboticmechanisms,theresultsandthetechniquesobtainedbythisthesisareveryusefulforthedesi