目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 少自由度并聯(lián)機器人的研究現(xiàn)狀 4
1.2.1 四自由度并聯(lián)機器人的發(fā)展與應用 5
1.2.2 五自由度并聯(lián)機器人的發(fā)展與應用 8
1.3 擬人機械腿的研究現(xiàn)狀 9
1.4 5-DOF氣囊拋光機床的研究現(xiàn)狀 13
1.5 本書內(nèi)容安排 14
1.6 本章小結 15
參考文獻 15
第2章 擬人機械腿的運動性能分析 22
2.1 方案設計 22
2.1.1 設計思想 22
2.1.2 髖關節(jié)機構原型 25
2.1.3 膝關節(jié)和踝關節(jié)機構原型 26
2.2 自由度分析 26
2.2.1 空間方位角的表示 26
2.2.2 空間機構自由度計算公式 27
2.3 位置分析 29
2.3.1 位置反解 29
2.3.2 位置正解 31
2.3.3 算例 33
2.4 工作空間分析 34
2.4.1 結構約束分析 34
2.4.2 工作空間形狀分析 34
2.4.3 設計參數(shù)對工作空間的影響 38
2.5 運動學性能分析 39
2.5.1 雅可比矩陣的求解 40
2.5.2 雅可比矩陣分析 43
2.5.3 運動學性能評價指標 44
2.5.4 仿真分析 45
2.6 靜力學分析 47
2.6.1 靜力平衡方程 48
2.6.2 靜力學性能評價指標 50
2.6.3 仿真分析 51
2.7 本章小結 53
參考文獻 54
第3章 擬人機械腿的動力學分析 57
3.1 動力學建模 57
3.1.1 運動影響系數(shù)概述 57
3.1.2 動力學模型的建立 60
3.2 擬人機械腿伺服電機模型預估 69
3.2.1 電機驅(qū)動結構簡述 69
3.2.2 伺服電機轉(zhuǎn)速預估 69
3.2.3 電機轉(zhuǎn)速仿真 70
3.3 伺服電機轉(zhuǎn)矩預估 71
3.3.1 空間機構靜力學基礎 71
3.3.2 伺服電機力矩預估模型 73
3.3.3 電機力矩仿真 74
3.4 控制器設計 75
3.4.1 迭代學習控制基礎 75
3.4.2 自適應控制基礎 77
3.4.3 自適應迭代學習控制理論分析 80
3.4.4 仿真 83
3.5 本章小結 85
參考文獻 86
第4章 擬人機械腿的全域性能分析 88
4.1 擬人機械腿的空間模型 88
4.1.1 擬人機械腿的模型簡化 88
4.1.2 擬人機械腿的空間模型分析 89
4.2 擬人機械腿的全域性能評價 92
4.2.1 擬人機械腿的全域性能評價指標 92
4.2.2 擬人機械腿的全域性能圖譜 93
4.3 擬人機械腿的參數(shù)優(yōu)化 96
4.3.1 基于遺傳算法的優(yōu)化方法 97
4.3.2 尺寸設計的目標函數(shù) 97
4.3.3 遺傳算法的仿真計算 98
4.4 擬人機械腿的三維建模 100
4.4.1 膝關節(jié)結構 100
4.4.2 胡克鉸結構 101
4.4.3 裝配體結構 101
4.4.4 擬人機械腿的方案實現(xiàn) 102
4.5 本章小結 103
參考文獻 103
第5章 新型正交5-DOF 并聯(lián)氣囊拋光機床 105
5.1 新型正交5-DOF 并聯(lián)氣囊拋光機床布局特點 105
5.2 位置分析 107
5.2.1 位置反解 107
5.2.2 位置正解 109
5.2.3 算例 110
5.3 工作空間分析 111
5.3.1 結構約束分析 111
5.3.2 工作空間形狀分析 111
5.3.3 設計參數(shù)對工作空間的影響 114
5.4 運動學性能分析 115
5.4.1 雅可比矩陣的求解 115
5.4.2 運動學性能評價指標的定義及其分布 116
5.5 靜力學性能分析 118
5.5.1 力雅可比矩陣的求解 118
5.5.2 靜力學性能評價指標的定義及其分布 119
5.6 本章小結 122
參考文獻 123
第6章 新型正交5-DOF 并聯(lián)氣囊拋光機床的方案設計 125
6.1 新型正交5-DOF 并聯(lián)氣囊拋光機床的空間模型及全域性能指標 125
6.1.1 新型正交5-DOF 并聯(lián)氣囊拋光機床的空間模型 125
6.1.2 新型正交5-DOF 并聯(lián)氣囊拋光機床的全域運動學性能指標 127
6.1.3 新型正交5-DOF 并聯(lián)氣囊拋光機床的全域力學性能指標 127
6.1.4 新型正交5-DOF 并聯(lián)氣囊拋光機床的全域性能圖譜 128
6.2 新型正交5-DOF 并聯(lián)氣囊拋光機床的三維建模 129
6.2.1 新型正交5-DOF 并聯(lián)氣囊拋光機床結構參數(shù)的選擇 129
6.2.2 新型正交5-DOF 并聯(lián)氣囊拋光機床的方案設計 130
6.3 本章小結 131
參考文獻 131
第7章 球面5R并聯(lián)機構 133
7.1 球面5R并聯(lián)機構位置分析 133
7.1.1 球面5R并聯(lián)機構介紹 133
7.1.2 球面5R并聯(lián)機構位置反解 134
7.1.3 自由度變化奇異分析 136
7.2 球面5R并聯(lián)機構工作空間分析 139
7.2.1 工作空間分析 139
7.2.2 結構參數(shù)優(yōu)化 141
7.3 球面5R并聯(lián)機構運動學性能分析 145
7.3.1 速度傳遞性能評價指標 145
7.3.2 加速度傳遞性能評價指標 147
7.3.3 運動性能實例分析 148
7.4 球面5R并聯(lián)機構動力學建模 149
7.4.1 廣義慣性力的計算 150
7.4.2 廣義外力的計算 155
7.4.3 動力學模型的建立 155
7.4.4 動力學實例分析 155
7.5 本章小結 158
參考文獻 159
第8章 總結與展望 162
8.1 總結 162
8.2 展望 164