新型三平動(dòng)自由度高速并聯(lián)機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)分析的開(kāi)題報(bào)告

新型三平動(dòng)自由度高速并聯(lián)機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)分析的開(kāi)題報(bào)告開(kāi)題報(bào)告：新型三平動(dòng)自由度高速并聯(lián)機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)分析一、研究背景隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著越來(lái)越重要的角色。傳統(tǒng)的機(jī)械手通常具有高精度、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，但是在執(zhí)行速度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)等方面存在著一定的不足。近年來(lái)，研究人員開(kāi)始關(guān)注高速機(jī)械手的研發(fā)，以滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)于高速、高效的需求。并聯(lián)機(jī)械手具有高剛度、高精度等優(yōu)點(diǎn)，因此近年來(lái)備受關(guān)注。本課題研究的是一種新型的三平動(dòng)自由度高速并聯(lián)機(jī)械手，具有高速、高精度、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。然而，由于機(jī)械結(jié)構(gòu)存在一定的彈性，如何提高機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)性能，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。二、研究?jī)?nèi)容本課題的研究?jī)?nèi)容主要是針對(duì)新型三平動(dòng)自由度高速并聯(lián)機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析。具體研究?jī)?nèi)容如下：（1）建立機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型及其雅可比矩陣，揭示機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。（2）建立機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)模型，針對(duì)機(jī)械手受到的工作負(fù)載及其自重等因素進(jìn)行建模分析。（3）在機(jī)械手動(dòng)力學(xué)分析基礎(chǔ)上，考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)的彈性，在機(jī)械手的控制中引入彈性因素，研究機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)特性。（4）進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證研究結(jié)果的正確性及可行性。三、研究意義本課題的研究意義主要有以下幾點(diǎn)：（1）新型三平動(dòng)自由度高速并聯(lián)機(jī)械手是目前工業(yè)自動(dòng)化中的熱點(diǎn)研究對(duì)象之一，研究如何提高其動(dòng)力學(xué)性能的問(wèn)題有重要的理論和實(shí)際意義。（2）本課題的研究成果可為機(jī)械手的設(shè)計(jì)、控制及應(yīng)用提供理論依據(jù)。（3）本課題研究所得的彈性動(dòng)力學(xué)分析方法在其他機(jī)械結(jié)構(gòu)的研究中也具有一定的借鑒意義。四、研究方法本課題的研究方法主要包括理論分析和仿真分析兩個(gè)部分。（1）理論分析：建立機(jī)械手的數(shù)學(xué)模型，分析機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)特性，并引入彈性因素，對(duì)機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析。（2）仿真分析：采用仿真軟件對(duì)機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證理論分析結(jié)果的正確性及可行性。五、研究方案及進(jìn)度安排階段一：機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析建立機(jī)械手的數(shù)學(xué)模型，分析機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。階段二：機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)分析建立機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)模型，分析機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)特性。階段三：機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)分析引入機(jī)械結(jié)構(gòu)的彈性因素，對(duì)機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析。階段四：仿真分析及對(duì)比實(shí)驗(yàn)采用仿真軟件對(duì)機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行仿真分析，并進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證理論分析結(jié)果的正確性及可行性。六、預(yù)期成果本課題預(yù)期取得以下成果：（1）建立新型三平動(dòng)自由度高速并聯(lián)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)模型，揭示機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)特性。（2）針對(duì)機(jī)械手動(dòng)力學(xué)分析，引入機(jī)械結(jié)構(gòu)的彈性因素，研究機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)特性。（3）通過(guò)仿真分析，驗(yàn)證研究結(jié)果的正確性及可行性。（4）取得論文或?qū)＠妊芯砍晒?。七、參考文獻(xiàn)[1]王志剛.機(jī)器人動(dòng)力學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.[2]Lu,Y.,Chen,I-M.,&Chen,W.(2016).AnElasticForceCompensationMethodforaParallelMechanismwithSeveralActuatorsBasedontheMulti-objectiveGA.JournalofIntelligentManufacturing,27(2),3