燕山大学：大学生创新性实验计划.ppt

燕山大学
大学生创新性实验计划
结题答辩
课题名称:一种新型3-5R并联微动机器人
所在学院:机械工程学院
学生姓名:孙龙庆戚炜霍杰
指导教师:李仕华马筱聪
项目研究创新点与特色
项目研究内容
项目研究结果
一种新型3-5R并联微动机器人
项目研究创新点与特色
1、采用燕山大学提出的一种3-RRRRR机构
2、采用柔性运动副
3、采用压电陶瓷驱动
4、通过实体造型与分析软件来进行机器人本体的设计和静刚度分析
5、主控模块以单片机和数模转换芯片为核心
项目研究内容
3-5R并联机构的运动学研究
微动机器人柔性本体的设计
微动机器人本体静刚度分析
机器人本体加工
机器人驱动系统
3-5R并联机构的运动学研究
自由度的计算
F=6×13-5×15=3
线框模型位置反解
3-5R并联机构的运动学研究
1,2,3,4,5坐标系如图;
0坐标系为固定坐标系,初始时与1坐标系重合;
s坐标系为固定坐标系,是0坐标系绕x旋转-45度得到;
6坐标系为动平台坐标系,初始时,x6与x0反向,z6由z0绕x0旋转225度得到。
3-5R并联机构的运动学研究
syms f1 f2 f3 f4 f5 a1 a2 d3 ar3 a4 a r xo5 yo5 zo5 x0
T01=[cos(f1),-sin(f1),0,0;sin(f1),cos(f1),0,0;0,0,1,0;0,0,0,1]
T12=[1,0,0,a1;0,1,0,0;0,0,1,0;0,0,0,1]*[cos(f2),-sin(f2),0,0;sin(f2),cos(f2),0,0;0,0,1,0;0,0,0,1]
T23=[1,0,0,a2;0,1,0,0;0,0,1,0;0,0,0,1]*[cos(f3),-sin(f3),0,0;sin(f3),cos(f3),0,0;0,0,1,0;0,0,0,1]*[1,0,0,0;0,1,0,0;0,0,1,d3;0,0,0,1]
T34=[1,0,0,0;0,cos(ar3),-sin(ar3),0;0,sin(ar3),cos(ar3),0;0,0,0,1]*[cos(f4),-sin(f4),0,0;sin(f4),cos(f4),0,0;0,0,1,0;0,0,0,1]
T45=[1,0,0,a4;0,1,0,0;0,0,1,0;0,0,0,1]*[cos(f5),-sin(f5),0,0;sin(f5),cos(f5),0,0;0,0,1,0;0,0,0,1]
T56=[cos(pi+ar3),0,sin(pi+ar3),0;0,1,0,0;-sin(pi+ar3),0,cos(pi+ar3),0;0,0,0,1]*[1,0,0,0;0,cos(r),-sin(r),0;0,sin(r),cos(r),0;0,0,0,1]*[1,0,0,xo5;0,1,0,yo5;0,0,1,zo5;0,0,0,1]
Ts0=[1,0,0,0;0,cos(r),-sin(r),0;0,sin(r),cos(r),0;0,0,0,1]
Ts6=[-1,0,0,x0-a;0,1,0,a;0,0,-1,-a;0,0,0,1]
T1= simplify (simplify(inv(T01))*inv(Ts0)*Ts6*inv(T56))
T2= T12*T23*T34*T45