stewart平臺電液驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計【六自由度運動平臺】,六自由度運動平臺,stewart平臺電液驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計【六自由度運動平臺】,stewart,平臺,驅(qū)動,機構(gòu),設(shè)計,自由度,運動 Stewart平臺電液驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計 摘 要 Stewart平臺是六自由度并聯(lián)機構(gòu)的基礎(chǔ)平臺。Stewart平臺具有諸多優(yōu)良特性，它在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。六自由度運動平臺由于應(yīng)用場合不同，采用不同的驅(qū)動方式。目前，這種并聯(lián)機構(gòu)驅(qū)動方式主要包括電機驅(qū)動滾珠絲杠驅(qū)動方式、閥控液壓缸驅(qū)動方式、氣動人工肌肉驅(qū)動方式、電動液壓混合執(zhí)行器驅(qū)動方式、壓電陶瓷驅(qū)動方式、電機驅(qū)動滑輪鋼索驅(qū)動方式等。閥控液壓缸驅(qū)動方式的優(yōu)點是剛度大、抗干擾能力強、功率-重量比和力矩-慣量比大、響應(yīng)速度快、系統(tǒng)頻帶寬。對該平臺的驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計對于深刻理解并聯(lián)機床和運動模擬器的機理具有重要的意義. 本文的核心是研制一個滿足實驗要求Stewart平臺的驅(qū)動機構(gòu)，為了完成此機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，本文主要從以下三個方面進行了理論分析。 對Stewart平臺的運動學(xué)參數(shù)進行了理論分析和計算。重點分析了動平臺的位置、速度和加速度和支撐桿的相應(yīng)參數(shù)之間的關(guān)系。 對Stewart平臺的驅(qū)動機構(gòu)進行了設(shè)計和校核,并對液壓伺服系統(tǒng)進行了運動學(xué)仿真。 利用以上的理論分析和計算過程，本文針對設(shè)計目標(biāo)的參數(shù)要求，給出了Stewart平臺的驅(qū)動機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案，并完成了平臺的各個組件的設(shè)計。 關(guān)鍵詞　Stewart 平臺；運動學(xué)；液壓伺服系統(tǒng) The hydraulic drive mechanism of the Stewart platform design Abstract The Stewart Platform is the base of the six degree-of-freedom parallel mechanism. Stewart platform has many fine characteristics, which in many areas has been widely applied. Six degree-of-freedom campaign platform is used in different applications, so using different-driven approach. At present, the drive way of the parallel institutions contains Motor driven a ball screw-driven approach, valve controlled hydraulic cylinder-driven approach, pneumatic muscle-driven approach, hydraulic hybrid electric actuator-driven approach, piezoelectric ceramic-driven approach, Motor drive pulley cables-driven approach and so on. The advantage of Valve controlled hydraulic cylinder driven approach is high stiffness, Strong anti-interference capability, high Power - weight ratio and Torque – inertia ratio, Fast response, and wide system frequency band. It is critical to the consideration of parallel machine and motion simulation that theoretical research of the Stewart Platform is being carried. The core of the dissertation is to design a drive mechanism for Stewart Platform to meet a certain requirements. Three parts of research are being managed to approach the goal. To analysis and calculations the parameters of theoretical kinematics of the Stewart platform. Lay the emphases on the analysis of Moving platform position, speed acceleration and the relationship of corresponding parameters of the Supporting bar. Design and check the drive mechanism of the Stewart platform. And kinematics simulate for the hydraulic servo system. An optimization of Stewart platform design is put forward based on the above four parts of work. The mechanical design of every component of the Stewart Platform is accomplished finally. Keywords　 Stewart Platform, kinematics, hydraulic servo system 目錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒 論 1 1.1 課題背景 1 1.2 選題的目的和意義 1 1.3 仿真用模擬器的組成 2 1.4 Stewart平臺的機械結(jié)構(gòu)組成 2 1.5 Stewart平臺運動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及研究現(xiàn)狀 2 1.5.1 Stewart平臺系統(tǒng)的運動特點 2 1.5.2 Stewart平臺運動系統(tǒng)的機構(gòu)學(xué)理論 3 1.5.3 Stewart平臺運動系統(tǒng)的驅(qū)動方式 4 1.5.4 六自由度運動系統(tǒng)的控制策略 4 1.6 Stewart平臺的特點及應(yīng)用 5 1.6.1 性能特點 5 1.6.2 技術(shù)特點 5 1.6.3 檢測和控制特點 6 1.6.4 六自由度并聯(lián)平臺的應(yīng)用 7 1.7 論文所要研究的主要內(nèi)容 8 第2章 六自由度運動平臺運動學(xué)研究 9 2.1 引言 9 2.2 六自由度運動平臺結(jié)構(gòu) 9 2.3 六自由度運動平臺運動學(xué) 10 2.3.1 旋轉(zhuǎn)變換矩陣 10 2.3.2 六自由度運動平臺位置和速度反解 12 2.3.3 六自由度運動平臺加速度反解 15 2.4 本章小結(jié) 16 第3章 Stewart平臺的機械機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 3.1 液壓缸的設(shè)計 17 3.1.1 液壓缸主要尺寸的確定 18 3.1.2 液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾個問題 20 3.2 上、下平臺虎克鉸的設(shè)計 21 3.3 上、下平臺臺體的設(shè)計 24 3.4 本章小結(jié) 25 第4章 CAD和UG簡介 26 4.1 參數(shù)化設(shè)計思想 26 4.2 機械設(shè)計方法的發(fā)展趨勢 26 4.3 CAD技術(shù)發(fā)展概況 27 4.4 UG簡介 30 4.5 運動仿真 32 4.6 運動仿真的創(chuàng)建 32 4.7 運動仿真中機構(gòu)的運動形式 33 4.8 動畫文件的創(chuàng)建 34 結(jié) 論 35 致 謝 36 參考文獻 37 附錄 38 - 5 -