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结 题 报 告

结 题 报 告. 两转动自由度完全解耦并联机器人开发 项目组成员： 刘华 郭志建 张杰 指导教师： 侯雨雷 曾达幸 2010.05.06. 研究内容简介. 项目研究内容为两转动自由度完全解耦并联机构，这种机构由一个动平台、一个静平台和三个支链组成。该机构由四连杆机构演化而来，对其进行了自由度、空间位置、工作空间等机构运动学分析。. 工作计划. 起止日期 主要研究内容 2009.01 — 03 查阅资料、方案设计、机构型综合 2009.04 — 07 机构运动理论分析、软件仿真研究 2009.08 — 01 机构样机研制开发

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  1. 结 题 报 告 两转动自由度完全解耦并联机器人开发 项目组成员：刘华 郭志建 张杰 指导教师：侯雨雷 曾达幸 2010.05.06

  2. 研究内容简介 • 项目研究内容为两转动自由度完全解耦并联机构，这种机构由一个动平台、一个静平台和三个支链组成。该机构由四连杆机构演化而来，对其进行了自由度、空间位置、工作空间等机构运动学分析。

  3. 工作计划 起止日期 主要研究内容 • 2009.01—03 查阅资料、方案设计、机构型综合 • 2009.04—07 机构运动理论分析、软件仿真研究 • 2009.08—01 机构样机研制开发 • 2010.01—03 样机实验研究 • 2010.04—05 填写结题表，撰写研究论文

  4. 已经完成的工作 • 查阅资料并已综合出了一系列的两转动自由度完全解耦并联机构 • 使用SolidWorks绘制了系列的其中U-RRU-SPU机构的三维图形，并以此进行了仿真研究 • 完成了对U-RRU-SPU机构的自由度分析，动平台位置正解和反解、工作空间的分析

  5. 项目的创新点 • 创新之处在于机构的并联解耦。 • 并联机构相对于串联机构来说具有良好的刚度和更高的精度。 • 完全解耦并联机构与传统并联机构相比，具有运动学和动力学分析容易、控制简便等优点，且机构的解耦有利于提高机构运动精度，各分支相互独立、互不影响，使机构组装容易。 • U-RRU-SPU机构正好结合了两者。

  6. 项目研究取得成果 • 综合出了一系列的两转动自由度完全解耦并联机器人 U-RRU-SPU; U-RRU-SPS; U-RRS-PSS; U-RRU-RSU; S-RRU-SPU; S-RRU-SPS; S-RRS-PSS; S-RRU-RSU • 对U-RRU-SPU机构进行了分析

  7. 项目研究取得成果 • 绘制出了其中U-RRU-SPU机构的三维图形

  8. 项目研究取得成果 • 计算机构的自由度

  9. 项目研究取得成果 • 上平台位置正解一

  10. 项目研究取得成果 • 上平台位置正解二

  11. 项目研究取得成果 • 上平台位置反解一

  12. 项目研究取得成果 • 上平台位置反解二

  13. 项目研究取得成果 • 机构的运动空间

  14. 项目研究取得成果 • matlab绘制出上平台的 工作空间图 (a) l3=0.3 (b) l3=0.6

  15. 项目研究取得成果 (c) l3=0.9 (d) l3=1.2

  16. 样机实体图 考虑到球铰的价格和加工困能等因素，球铰用一个十字轴万向节和一个圆柱副代替 上平台用相互垂直的两个杆代替

  17. 样机实体二视图

  18. 项目经费使用情况 合计：292.5 元

  19. 自我评价 • 完成了项目的部分预期目标。 • 学到了很多东西，如报告的写法、软件的使用和一些机构学基础理论，初步掌握了针对新问题如何有针对性的进行分析、研究并将其解决的思路和方法 。

  20. 感谢 • 感谢学校提供了一个这样的舞台让我们来施展自己的才能和锻炼自己的能力。 • 感谢校教务处、学院教务科及创新基地各位领导和老师在项目进行过程中所给予的督导、支持和帮助！ • 感谢每位支持我们、帮助我们、指导我们的老师，是你们让我们学到了很多，成长了很多！谢谢你们！

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