资源描述
附录1 外文翻译并行工作空间与动态性能评估喷漆设备中的操纵器摘要本文所要介绍的是工作空间和PRRPRR并联机器人在喷涂设备中的动态性能评价。平面完全并联机器人的功能工作空间往往是LIM 它因其机械部件之间的限制。该平面三自由度并行机械手的两连接移动平台的基本运动链可以在减少干扰性的同时仍然保持3自由度。在运动学分析的基础上，分析了四种工作方式，并对其奇异性进行了研究。工作空间的调查和逆动力学制定使用虚功原理。动态性能评价指标的设计，理论上的最大和最小幅度的加速度矢量的移动平台所产生的单位驱动力。该指标不仅可以评价机械手的加速性能，而且能反映加速性能的各向同性。进行了工作区和四种模式的动态性能在主振型的比较，确定了锥面大物体的最佳工作方式。1、介绍 并联机器人在学术界和工业界备受关注，因为它们在高动态和高精度结合结构的封闭运动回路 1 。并行主机在工业领域广泛应用，如飞行模拟器 2 、并联机床 3 和并联运动学机器输送机预处理和电泳车身 4 。平面并联机器人主要用于操纵平面上的物体。一个平面被认为是一个平面机制，如果所有的移动件都在这个平面内移动，那么他们彼此间将进行平行的平面运动。平面并联机器人作为并联机器人的一个重要分支、，因为结构简单等特点被广泛应用于工业领域，例如，选择和应用 5 ，并联机床6,7，和医疗设备 8 。自并联机器人是很简单的，也有一般并联机器人的优点，它们是开发喷涂设备 9 最好的备选对象。 随着并联机器人在机床和机器人中的应用，动态性能评价越来越受到重视。这是动态优化的基础设计相比于动态性能的检测措施，动态性能的检测措施是稀缺的。广义惯性椭球 10 和动态可操作椭球 11 是动态可操作椭球机械手动态性能评价的两种常规调节指标。作为广义惯性椭球和动态可操作椭球的延伸，哈提卜 12 提出了一种带惯性椭球研究机器人的动态性能，和 Tadokoro等人 13 提出的基于随机间随机动态的可操作性机械手运动的解释，黎等 14 提出了局部和全局指数在艰难方向可操作度应该被考虑其中。亚济德曼苏里和瓦里 15 提出了一种机器人智能均匀性测量，基于功率概念的机器人性能检测措施。这项措施可以用来评估具有旋转和平移自由度的机械手的操作。虽然这些指标可以评价机械手的动态性能，他们大多不考虑动态性能的各向同性。本文所设计的喷漆设备用复杂的表面绘制大对象。因此，喷漆设备需要频繁的加速或减速，以提高喷涂效率。因此，对于运动性能的评价，动态性能也是必要的，特别是在所有方向的加速或减速性能。 在本文中，提出了用于喷涂机器人的三自由度并联机器人的动态性能评价指标。该指数不仅可以评估的动态性能机械手，也能反映动力学性能的各向同性。从结构描述和运动学出发，确定了四种工作模式和工作空间。逆动力学是运用虚功原理。动态性能评价指标设计的基础是最大和最小幅度的加速度矢量产生的移动平台B 单位驱动力。比较了四种工作模式下的动态性能。本文的结构安排如下：第2节给出了结构描述和运动学。奇点与工作并联机器人的空间在第3节研究。第4节推导的逆动力学模型，这是用来研究在第5节的动态性能。6节论述了数值模拟。结论见第7节2、系统结构与运动学2.1建筑规范 喷涂一个长有锥形表面的物体，喷漆设备至少应有五个自由度。在绘画过程中，画的对象可以分为两部分各部分分别喷涂。基于喷涂的过程，一个五自由度喷涂设备的设计，如图1所示。喷漆设备由一个龙门架，两个串联并行机构和工作台进给机构。进给工作台可在底座上移动，被喷涂物体固定在进给工作台上。串并联机构可以沿龙门架上下移动。串行并联机构由PRRPRR机械手和一个转动自由度的手臂。旋转臂连接的PRRPRR并联机器人运动平台。当串并联机构位于机架的某一位置，平行机械手的工作平面如图1所示，工作平面与工作面相交对象的运动轨迹。同样，当串并联机构在不同的位置，不同的轨迹可以得到和PRRPRR机器人任务空间得到的相似，可以认为这些轨迹与图1所示的轨迹形状相似。设计的PRRPRR机械手需要满足工作空间要求。相比三条腿连接的移动平台的完全并联机器人，并联机器人有两条腿和PRR腿有双重的功能作为一个链路和致动器16,17。 这种妥协失去了一些刚度，减少了并行机构，增加了功能的工作空间。在本文中，工作空间和PRRPRR的机械手的动态性能是ST 研究。2.2 反向动力学 图2显示了一个并联机器人的运动模型在绘画设备。并联机器人组成的导轨，两个滑块和，连接和,移动平台。滑块和是通过安装在导轨丝杠上的两个伺服电机驱动。连接杆是由固定在滑块上的伺服电机进行驱动。整个结构确保了移动平台在平面和围绕机械手运动平面轴线的旋转。 一个基准坐标与轴垂直放置连接到导轨的一端。移动坐标系统是连接在移动平台上，同时轴能够沿着运动平台轴线移动。连接杆的链接路径约束方程可以写成： （1）其中是点在坐标系中的坐标。是点在坐标系中的位置向量。是相对于坐标系的位置向量。R是从坐标系到坐标系的旋转矩阵，是移动平台的旋转角度。和是连接杆的长度和单位向量。，是连接杆的旋转角度，。将代入到等式（1）中，可以推导出 （2）基于等式（1）和等式（2），可以被表达成 （3）当一个或多个奇异值是零，直接运动奇异性的发生和运动平台可以拥有即使在所有的致动器都在某些方向上的无穷小运动完全锁定。这种类型的奇点发生时。基于等式（10）， 人们可以看到，直接运动最规律时，连接杆和是共线的。如图4所示。在工作模式1和3中，图4（a）的配置可以在时发生。图4（b）的配置可以发生在工作模式2和4时，。 机械手可以沿导轨和范围移动取决于导轨的长度。因此，是独立的。这里只研究Y和的极限工作空间。移动平台到达上下限时，让Y最大值和y最小值成为质量中心的y坐标。因为Y当为特定时，可以根据，Y和y最小值来确定。此外，的范围可以根据喷涂要求。然后，并联机器人的工作空间可以被发现。 如图5所示，滑块的运动轨迹是L 1和L 2的半径的圆，和B 1和B 2为中心。对于给定的，y极大值等于y坐标 当连接杆是垂直的。如果0、y 的最小值等于当连接杆与导轨平行时点的y坐标。如果 0，工作模式1和3有更大的工作空间。与此相反，模式2和4有一个更大的工作空间 当 0的配置，并且模式2和4更适合与 0时有更大的工作区。工作模式2 和4有更大的工作空间时， 0。在四种工作模式下，随着Y坐标的增加，加速能力变差。工作模式1和4有一个很大的。工作模式1 和3有一个很大的的变化，在一个小范围内的工作空间。考虑到加速性能和加速性能的各向同性，工作模式1是最好的在四种模式之中。 附录2 外文原文
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