一种全自动卧式雷管卡口机设计【说明书+CAD】
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机械手的给定工作区内的一种 6 自由度并联关键点三维设计方法摘要：本文提出了在给定工作区内一种6自由度的新三维设计新方法 。许多关键特性已经进行运动学分析和拉格朗日乘数法。此外，在整个机械手的直接几何关系中导出了参数。提出了设计方法，关于这些关键点特性具有很高的效率和准确性。此外，避免了复杂机械手的工作空间和无量纲化推导分析从而可能让这种方法的广泛应用。 2014年爱思唯尔有限公司。版权所有1 .导言对并联机器人的关注主要是发现他们有更好的承载能力，更好的刚度，和比串联机器人更好的精度1-4。因此并联机器人的研究已成为一个热门的国际机器人研究领域5-9。并联机器人的设计过程是机械产品中最具有挑战性的问题。设计机器人10-12的配置，机械臂的几何参数应由三维设计决定。引用13，14中提出的参数设计方法分别用于6 自由度歌赋型机器人和3自由度并联机器人。 一般来说，最重要的设计目标之一是让机器人在给定工作区工作。到目前为止，有主要有两种方法，根据给定的工作区的并联机器人的几何参数优化设计。第一次使用多点来描述给定工作区，然后检查机械手的每个点的设计要求是否符合参数15-17，与另一个边界的机械手之间建立参数和工作区中的函数，然后确保给定工作区是机械手的工作空间边界内18-22。基于我们在这项研究发现的几个关键问题，本文试图探索给定的工作区6自由度并联机器人新的三维设计方法。这种设计方法是快速的，它的结果是准确的。 在我们以前的工作中，这种新型的6自由度并联机构中用到了3-3-PSS配置。与传统6-SPS并联机器人相比这3-3-PSS并联的机械臂性能允许更高的各向同性的、更大的旋转范围移动平台，减少了身体惯性。 若要开始设计，应清楚的描述所需的工作区。因为不能以图形方式表示6 维工作区，以人类可读的方式，没有一般的方法来分析确定的6-D工作区的边界6 自由度并联机器人，大多数文献23-27将6-D区划分为工作区的位置和方位工作空间。工作区的位置是指机械手的移动平台可以达到一定的取向的空间。它可以容易地描述。方位工作空间是移动平台可以实现在某一时刻的所有方向的集合。然而，由于旋转角度的复杂性，方位工作空间很难确定和代表。考虑到我们并联机械手的对称性，简明描述6-D区找到了种的三维设计。 本文的结构如下。第二节介绍了建模的设计问题及运动学分析。第3节介绍如何找到关键点特征。第4节中，讨论了设计方法及应用。最后，第5节中总结发言。2模型的设计问题和力学分析新的PSS 3-3并联机器人的结构如图1所示，它是由一个移动的平台，一个固定基座，和六个具有相同的几何结构支撑臂组成。四肢编号从1到6的每个肢体由一个棱柱形接头，一个球形接头和联合空间综合信息网络球系列连接到固定基地到所述移动平台。一个线性执行机构驱动的棱柱沿着固定轨道各肢的关节。关节Bi和关节Ai之间是长为Li的刚性连杆（I =1，.，6） 1，2，和3被设置成位于一水平面的PB它们的轴线四肢的三个线性致动器，且当这些轴不交于一点时它们的轴之间的夹角为120。这些轴与操纵器的对称轴之间的距离是相同的，在这里我们使用一个参数来表示该距离。其他三个线性执行器四肢4,5，和6被设置成垂直的轴线。关节的移动平台A1A6分布在中心对称的半径为a的一个圆上。这种操纵器的中心在平面PB的交叉点和操纵器的对称轴上，在其上连接有固定笛卡尔参考帧-O X，Y，Z。固定框架y轴和z轴都在平面PB上，并且与操纵器的对称轴的X轴重合。移动框架OX，Y，Z连接移动平台O点“，这是指向位于圆心上的A1A6。关于机械手是轴对称的事实，移动台处于初始位置时让点O与点O重合，从而操纵器的工作空间相对于固定框也是轴对称。设计的操纵器的几何参数前，所需的工作空间应明确说明。从前面的讨论中可以看出，简明地描述所需6-D的工作区是一个具有挑战性的问题。在这个研究中，对移动台的方向的说明，仅指示向量（显示在图2中），而不是绕其对称轴旋转而言。事实上，这是许多机床有着的同样的情况。在此基础上，我们使用一组特殊的欧拉角来表示的移动平台的方向。移动平台的首先由一个角度固定x轴，然后由角度固定z轴，最后由角固定x轴（图2）。我们可以把旋转矩阵简单的写成这种情况：3.在给定的工作空间机器人的关键特征 在这项研究中，通过大量的计算，我们发现在qi最大范围内，尽管给定的工作区和操纵器的尺寸在改变，Bi和Ai总是发生在一定位置。这一特点对尺寸设计非常有帮助，所以我们称这些位置为关键点。本节将证明理论上使用拉格朗日乘子的方法，建立关键点。 为了推广，我们做了三维设计的相关参数量通过让他们每个人用钢筋混凝土进行划分。因此，工作空间汽缸的无量纲半径为1，并且其无量纲高度为2H。其中，H= HC / Rc。因此，基于该无量纲工作空间的尺寸设计的结果不能被直接当作操纵器的几何参数，除非由RC乘以它们所有（应当注意的是，在此过程中角度不影响）。由于机械手的配置两肢体的人群有不同的关键特征。因此，两肢组的特性，应分别研究。4.基础的三维设计方法的关键点及其应用 在上一节找到对应的工作空间内操纵的一些重要关键点的特征。其要点是极端位置，这将导致在给定的工作空间中操纵器的最坏运动学条件。如果操纵器可在关键点达到所需的运动学性能，那么这个运动性能将在给定的工作空间中保证每个点。这些特性可以被用于确定所述操纵器的几何参数，从而在三维设计将具有非常高的效率和准确性。对于这个关键点的设计方法的主要步骤如下： 1.描述所需的工作空间。研究了操纵器的工作任务，并计算出所需要的空间和方向。然后选择与可以只达到要求的给定的工作空间有一定指向灵巧指数缸。如果所需的工作空间是复杂的，它可以被描述为多个同轴圆柱体具有不同指向灵巧指数与图4所示。在这种状态下，下面的设计步骤2-5，对于每个气缸都应进行，其结果应结合作为最终的解决方案。 2.给定的工作空间量纲。对于每个气缸，让其半径和高度由它自己的半径进行划分。 3.明确额外的设计要求和使用表1中找到所有需要的关键点。如果关节角的范围没有限制，可以与工作区保证的关键点或相应的直接关系建立所述几何参数的约束关系。（参考表1）。如果接头角度是有要求限制的，应与最大Bi和最大Ai的关键点或相应的直接关系建立所述几何参数的约束关系。（参考表 1） 4.确定的几何参数。找到能满足前面建立的步骤中的约束关系的适当的参数。这些约束关系，a和Li有许多可能的解决方案可以找到。一般最小的a和Li将导致操作者的最小量应被选择。应当注意的是，只有一个肢需要被确定给每个组，因为操作者是对称。在一些情况下，a和Li可能有具有因工作任务的额外的限制，并且步骤可用于进一步优化设计的约束关系。 5.获得的a和Li应应乘以圆柱的半径得到维数。然后他们可以作为机器人的几何参数。 6.确定其余的几何参数。 如果有多于一缸用于工作区说明，在第5步中得到的结果应该作为一个相结合解决方案。那就是，选择的最大值和李之间所有气缸的结果作为最后的解决办法。因此，联合解决方案： 能满足各种约束关系的每个气缸。在那之后，Bi和Ai的范围应当重新计算与最终解决方案的关键点船帆齐和最低气或（请参阅表1）的直接对应关系，可以确定李和练习场。应当指出：所有气瓶必须检查在此过程中，其结果应作为最后的结果相结合。在这里，我们的项目用来证明该设计方法的应用。我们所需的工作区可以用描述筒（缸1）与半径为600毫米，高度为800毫米和0 时，指向灵巧和气缸（缸2）与半径200毫米、高度为400毫米和30 的指点灵巧。各关节角度被限制为小于45 。此外，参数需求大于350毫米将在移动平台放置对象的尺寸和接头的尺寸。为缸1，与最大值Bi和最大值Ai的关键点，可以获得参数的最小的解作为Li=1050毫米（i=1 2、 3）和Li=850毫米（i=4,5,6）而不是参与。油缸2，最小的解的参数可以作为发现a=350毫米，Li=1050毫米（i=1 2、 3）和Li=1000毫米（i=4,5,6）与要点船帆Bi和最大值Ai。结合这两项结果，可以得到该机械手的最终解，作为a=350毫米，Li=1050毫米（i=1 2、 3）和Li=1000毫米（ia=4,5,6）。最后，为每个气缸带有计算的Bi、Ai和驾驶中风最后的范围相应的关键点，然后结合。设计结果如表2所示。和与该机械手的原型这些设计的几何参数如图5所示。为了验证这些设计结果的正确性，设计的机械手性能在给定工作区中有已检查。我们采取了一系列圆筒截面和离散他们成均匀离散点。每个这些离散点的取向也进行离散化处理。然后联合角度的值记录在移动平台达到每个位置和方向。为清楚起见，都会选择一些典型的数据并绘制在这部分中。当设计的机械手工作缸2顶块、分布的Bi和Ai组1所示图6和7分别。图8和图9显示了同样的情况，Bi和Ai2组。可以观察到所有关节角度都小于45 ，并只是接近45 腿各关节角度的最大值出现在的关键点。所有这些结果都是一致的。本文分析研究并满足要求5.结论本文对此提出了新的三维设计方法，为我们的新 3-3-PSS并联机构根据给定提出了工作区。这种方法基于几个关键点，避免了机械手的复杂分析自己6-D区实际上并没有一个统一的描述人类可读的方式。关键点建立简单的关系机械臂的几何参数与工作区的要求。在此基础，提出的设计方法已非常高的效率和准确性。很多关键点特征已发现并在表1中列出。 要点是极端的立场,将导致最严重的机械手的运动学条件给定的工作区。运动学性能可以保证在整个工作区,让机械手实现性能的关键点。此外,一些直接运动学和几何参数之间的关系已经建立的空间设计。简明地描述6 d工作区,使设计要求很明显,已经发现了对称描述给定的工作区。这个描述很容易理解和接近机械手的操作条件。因此,这种方法可以很容易地用在许多不同的情况。关键点是会导致极端的立场。 机械手在给定工作区中的最差运动学条件。运动学性能可以保证内给定工作区，让整个机械手实现性能的关键点。此外，一些直接的关系之间的运动学和几何参数已经被为三维设计建造。 简要描述6-D区和清楚的设计要求，对称的描述找到了给定工作区。此描述是机械手的非常容易理解和接近工况。其结果是，这种方法可轻松用于许多不同的情况。这种方法推导了特定类型的并行机制，但找到关键点的想法可能会用于其它并联机构的类型。核心问题是找到其职位订明的工作区中是独立的关键点。 随着规模的订明的工作区和机制。这通常需要订明的工作区的形状和机制的工作区有一些相似的特征如本例中的轴向对称。在此研究中，任何其他轴对称的形状可以用于描述形状的除了气缸的给定工作区。重写的约束方程拉格朗日方法，以及这些形状的关键点，可以发现与本文类似的程序。可能很难找到关键点，但三维设计的并行机制会变得非常方便一旦它做了。如果机制是不对称的,那么它应当指出的关键点应分别为每个肢体找到。 提出的设计方法基于运动学。其实，关节角Bi和Ai，本文主要研究有直接雅可比矩阵，然后动态的关系。基于这项工作，在不久的将来，将研究基于动力学的设计方法。确认这项工作部分支持主要国家基本研究中国的发展计划（973计划）（第2013CB035501号），和国家自然科学基金（批准号：51335007）。文献资料1 B. Dasgupta, T. Mruthyunjaya, The Stewart platform manipulator: a review, Mech. Mach. Theory 35 (2000) 1540.2 J. Gallardo-Alvarado, M. Garca-Murillo, L. Prez-Gonzlez, Kinematics of the 3RRRS+ S parallel wrist: a parallel manipulator free of intersecting revolute axes,Mech. Based Des. Struct. Mach. 41 (4) (2013) 452467.3 S. Zarkandi, Kinematics and singularity analysis of a parallel manipulator with three rotational and one translational DOFs, Mech. Based Des. Struct. Mach. 39(2011) 392407.4 M. Valls,M. Daz-Rodrguez, . Valera, V.Mata, . Page, Mechatronic development and dynamic control of a 3-DOF parallelmanipulator,Mech. Based Des. Struct.Mach. 40 (2012) 434452.5 D. Gan, J.S. Dai, J. Dias, L. Seneviratne, Constraint-plane-based synthesis and topology variation of a class of metamorphic parallel mechanisms, J. Mech. Sci.Technol. 28 (2014) 41794191.6 A. Karimi, M.T. Masouleh, P. Cardou, The Dimensional Synthesis of 3-RPR Parallel Mechanisms for a Prescribed Singularity-free Constant-orientationWorkspace,Advances in Robot Kinematics, Springer, 2014. 365373.7 K. Zhang, J.S. Dai, Y. Fang, Geometric constraint and mobility variation of two 3SvPSv metamorphic parallel mechanisms, J. Mech. Des. 135 (2013) 011001.8 M.T. Masouleh, C. Gosselin, M. Husty, D.R. Walter, Forward kinematic problemof 5-RPUR parallel mechanisms (3T2R)with identical limb structures,Mech. Mach.Theory 46 (2011) 945959.9 A. Chaker, A. Mlika, M.A. Laribi, L. Romdhane, S. Zeghloul, Robust Design Synthesis of Spherical Parallel Manipulator for Dexterous Medical Task, ComputationalKinematics, Springer, 2014. 281289.10 F. Gao, J. Yang, Q.J. Ge, Type Synthesis of Parallel Mechanisms Having the Second Class G Sets and Two Dimensional Rotations, ASME, 2011.11 K. Korkmaz, Y. Akgn, F. Maden, Design of a 2-DOF 8R linkage for transformable hypar structure, Mech. Based Des. Struct. Mach. 40 (2012) 1932.12 X. Meng, F. Gao, S. Wu, Q.J. Ge, Type synthesis of parallel robotic mechanisms: framework and brief review, Mech. Mach. Theory 78 (2014) 177186.13 J.P. Merlet, Designing a parallel manipulator for a specific workspace, Int. J. Robot. Res. 16 (1997) 545.14 T. Sun, Y. Song, Y. Li, L. Liu, Dimensional synthesis of a 3-DOF parallel manipulator based on dimensionally homogeneous Jacobian matrix, Sci. China Ser. E:Technol. Sci. 53 (2010) 168174.15 A. Kosinska,M. Galicki, K. Kedzior, Determination of parameters of 3-dof spatial orientationmanipulators for a specifiedworkspace, Robotica 21 (2003) 179183.16 E. Ottaviano, M. Ceccarelli, Optimal design of CaPaMan (Cassino Parallel Manipulator) with a specified orientation workspace, Robotica 20 (2002) 159166.17 A. Kosinska, M. Galicki, K. Kedzior, Design of parameters of parallel manipulators for a specified workspace, Robotica 21 (2003) 575579.18 M. Laribi, L. Romdhane, S. Zeghloul, Analysis and dimensional synthesis of the DELTA robot for a prescribed workspace, Mech.Mach. Theory 42 (2007) 859870.19 R. Di Gregorio, R. Zanforlin, Workspace analytic determination of two similar translational parallel manipulators, Robotica 21 (2003) 555566.20 F. Gao, B. Peng, W. Li, H. Zhao, Design of a novel 5-DOF parallel kinematic machine tool based on workspace, Robotica 23 (2005) 3543.21 A. Hay, J. Snyman, Optimal synthesis for a continuous prescribed dexterity interval of
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