西安理工大学硕士学位论文
简化。由于机构只有平移自由度所以三个支链中的平行四边形闭环不会扭转为空间四边形始终是平面四边形,在此条件下,可以将平行四边形的运动等同于上下两边中点连线的运动。图2—2所示为在进行运动分析时的简化机构。
然后建立静、动两个坐标系,在静平台上建立静坐标系0一XYZ,坐标系原点。设在静平台的几何中心处,x轴正方向沿着D点指向4,z轴垂直于静平台竖直向上,由右手定则确定Y轴方向。在动平台上建立动坐标系0‘一x。y。Z’,坐标系原点0’在动平台几何中心,X’轴正方向沿0’指向骂,Z。轴垂直静平台竖直向上,y‘轴方向可以由右手定则确定。机构主动臂如图2-2中的4P,长度为乞,从动臂骂£长度为毛,q为主动臂4E和静平台平面的夹角。
2.3Delta并联机构位置分析
2.3.1位置反解分析
Delta机器人是由三个伺服电机驱动主动臂做往返摆动,再通过从动平行四边形支链带动动平台作平移运动。对于该机构其位置反解是已知动平台中心点D’在静坐标系0一XYZ中的坐标,求解三个驱动臂输入转角。位置反解的具体分析如下:
已知静平台外接圆半径l∞I=R,动平台外接圆半径ID’骂l=r,则4在静坐标系中的位置坐标为:
例怿
O其中仍=2(i一1)万/3(i=1,2,3)同理,设0’在静坐标系下坐标为(x,y,z),则E在静坐标系下的位置矢量为:E:,.}cso。ns%apJ『1I+r;1其中够=三。一。,万/3。,:。,2,3,
根据空间几何关系,得出只点在坐标系0一XYZ中的位置矢量可以表示为:
例怿0l
8cosO_fcoscpf+tacosOlsincp_f _。sinOf其中仍=2(i-1)Jr/3(i=1,2,3)根据机构杆长约束l忍只|-毛,建立机构约束方程为:[(尺一,.+乞c。s0。)c。sq,i--X]2+[(尺一,+lac。s0。)sin9;-y32+(乞sinO,+z)2=毛2(2.1)运用三角函数的万能公式对上式进行整理并化简,得: