机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2009年
1期
258-266
,共9页
叶鑫%张之敬%万毕乐%李媛
葉鑫%張之敬%萬畢樂%李媛
협흠%장지경%만필악%리원
误差源%微动工作台%柔性铰链%矢量闭环%运动学
誤差源%微動工作檯%柔性鉸鏈%矢量閉環%運動學
오차원%미동공작태%유성교련%시량폐배%운동학
并联微动工作台广泛用于高精度场合,制造误差、装配误差、以及工作过程中温度与重力的作用都会影响到终端定位精度,因此有必要对误差源进行研究.以一种3-PPTTRS微动工作台为例,利用矢量闭环,在微动工作台单支链标准模型的基础上建立基于杆长的误差模型和基于柔性铰链的误差模型.考虑到杆的制造误差、柔性铰链的制造误差、装配误差、驱动部件的运动误差和温度变化引起的杆长不准确,建立相应的矢量闭环方程.分别分析柔性转动副、柔性球副和柔性胡克铰的制造误差和装配误差对微动工作台终端定位精度的影响,详细分析切入半径的误差、切入圆圆心沿x方向的位移偏差、切入圆圆心沿y方向的位移偏差、沿z方向的偏转等柔性铰链制造误差以及垂直度、同轴度等柔性铰链装配误差对微动工作台终端位姿的影响.分析温度和重力对精度的影响.有限元仿真结果表明,温度对微动工作台的影响很大,而重力的影响基本上可以忽略不计.该方法对复杂并联微动机器人的精度设计提供了有效的途径.
併聯微動工作檯廣汎用于高精度場閤,製造誤差、裝配誤差、以及工作過程中溫度與重力的作用都會影響到終耑定位精度,因此有必要對誤差源進行研究.以一種3-PPTTRS微動工作檯為例,利用矢量閉環,在微動工作檯單支鏈標準模型的基礎上建立基于桿長的誤差模型和基于柔性鉸鏈的誤差模型.攷慮到桿的製造誤差、柔性鉸鏈的製造誤差、裝配誤差、驅動部件的運動誤差和溫度變化引起的桿長不準確,建立相應的矢量閉環方程.分彆分析柔性轉動副、柔性毬副和柔性鬍剋鉸的製造誤差和裝配誤差對微動工作檯終耑定位精度的影響,詳細分析切入半徑的誤差、切入圓圓心沿x方嚮的位移偏差、切入圓圓心沿y方嚮的位移偏差、沿z方嚮的偏轉等柔性鉸鏈製造誤差以及垂直度、同軸度等柔性鉸鏈裝配誤差對微動工作檯終耑位姿的影響.分析溫度和重力對精度的影響.有限元倣真結果錶明,溫度對微動工作檯的影響很大,而重力的影響基本上可以忽略不計.該方法對複雜併聯微動機器人的精度設計提供瞭有效的途徑.
병련미동공작태엄범용우고정도장합,제조오차、장배오차、이급공작과정중온도여중력적작용도회영향도종단정위정도,인차유필요대오차원진행연구.이일충3-PPTTRS미동공작태위례,이용시량폐배,재미동공작태단지련표준모형적기출상건립기우간장적오차모형화기우유성교련적오차모형.고필도간적제조오차、유성교련적제조오차、장배오차、구동부건적운동오차화온도변화인기적간장불준학,건립상응적시량폐배방정.분별분석유성전동부、유성구부화유성호극교적제조오차화장배오차대미동공작태종단정위정도적영향,상세분석절입반경적오차、절입원원심연x방향적위이편차、절입원원심연y방향적위이편차、연z방향적편전등유성교련제조오차이급수직도、동축도등유성교련장배오차대미동공작태종단위자적영향.분석온도화중력대정도적영향.유한원방진결과표명,온도대미동공작태적영향흔대,이중력적영향기본상가이홀략불계.해방법대복잡병련미동궤기인적정도설계제공료유효적도경.
