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(gòu)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(gòu)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?xí)C構(gòu)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(gòu)的死點位置，在縫紉機啟動前需要用手轉(zhuǎn)動縫紉機上的手輪。奇異位形是并聯(lián)機構(gòu)研宄中較為復(fù)雜的問題，奇異位形分為邊界奇異、局部奇異和結(jié)構(gòu)奇異三種形式。當(dāng)速度雅可比矩陣行列式等于零時，機構(gòu)處于邊界奇異位形狀態(tài)，邊界奇異位形又分為內(nèi)邊界奇異位形和外邊界奇異位形。當(dāng)速度雅可比矩陣行列式趨于無窮大時，機構(gòu)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(dāng)速度雅可比矩陣行列式趨于零比零時，機構(gòu)處于結(jié)構(gòu)奇異位形狀態(tài)，結(jié)構(gòu)奇異位形也是并聯(lián)機構(gòu)特有的性質(zhì)，只有滿足特殊參數(shù)時才會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)奇異位形。奇異是機構(gòu)不可避免的現(xiàn)象，不同的機構(gòu)有不同的奇異位形，所以，每種機構(gòu)在設(shè)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(nèi)外邊界，由于并聯(lián)機器人的結(jié)構(gòu)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(gòu)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(dāng)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(dāng)平面5R并聯(lián)機器人位于并聯(lián)奇異位形時，機構(gòu)的從動臂與52P共線，機構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)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(gòu)學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)分析，對所設(shè)計的機器人的機構(gòu)進行了闡述，指出了機器人特色，對其進行了運動學(xué)逆解和運動學(xué)正解分析，得到了相應(yīng)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(xué)分析，得到了簡化的動力學(xué)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(yīng)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(shè)計與實現(xiàn)”，因為編輯困難導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！