4TPS-PS并聯(lián)機構的剛度性能分析及優(yōu)化.pdf

1、并聯(lián)機構有著結構簡單、承載能力高、易于控制等優(yōu)點，是國內外等新技術新研究方向的組成部分。近些年來，對于研究少自由度的并聯(lián)機構比例越來越重，因為它在工業(yè)等領域應用意義及前景十分廣泛。而并聯(lián)機構的剛度及優(yōu)化也占著重要的地位。一旦并聯(lián)機構的剛度達不到要求，輕則無法保證精度，重則能夠使機構變形非常大甚至癱瘓。本文以4TPS-PS并聯(lián)機構為研究對象，進行剛度性能分析及優(yōu)化等研究工作。主要包括以下幾個方面:
　　(1)圍繞4TPS-PS并聯(lián)機

2、構建立機構模型、運動學模型、進行位置逆解，利用求導法建立雅克比矩陣，分析機構各桿件的運動性能，并對運動學其中一指標工作空間加以求解。
　　(2)結合該機構的運動學求出雅克比矩陣，建立了該機構的剛度模型，并給予剛度矩陣，來研究并聯(lián)機構結構參數(shù)和位姿參數(shù)變化對剛度的影響，找出其中規(guī)律。同時研究并聯(lián)機構的靈巧度性能，說明靈巧度好，并為后面的多目標優(yōu)化奠定基礎。
　　(3)在尺度優(yōu)化中，將剛度和靈巧度性能指標作為優(yōu)化目標，基于遺傳算

3、法編程對三個參數(shù)作為變量進行優(yōu)化，將優(yōu)化后尺寸下的機構和優(yōu)化前的做對比，證明優(yōu)化的正確性。
　　(4)利用有限元軟件，來進行快速建模，對優(yōu)化前后機構有限元模型進行靜力學分析，再分析同樣尺寸機構下，對初始狀態(tài)和工作狀態(tài)機構有限元模型進行靜力學分析，將變形結果總結，得出結論。驗證有限元分析的正確性。
　　本文將4TPS-PS并聯(lián)機構做為研究對象，進行了一系列的研究，對將來研發(fā)該類機構有一定的參考價值，在少自由度機構應用中有著至關