串并联混合五自由度真空加工平台的研究
运动平台的构成方式主要有串联和并联两种方式。采用串联和并联方式的运动平台各有优缺点：并联方式具有结构稳定，精度高，刚度大，承载能力强，易于闭环控制，累积误差小等优点；串联方式具有运动范围大，正解容易，响应速度快，控制简单，成本低等优点。根据项目的需求以及所给定的工作运行条件，设计了一种串并联混合的五自由度真空加工平台，由 3-RPS 并联机构与两自由度串联机构串联而成，并对平台的特性进行了研究。 通过国内外的相关文献查询，对 3-RPS 并联机构的运动学分析现状进行了了解，提出了一种基于空间几何知识的正解算法，介绍了算法求解过程，并通过实例计算对算法进行了验证。通过对机构的速度、加速度以及奇异性的分析研究，对机构的性能有了较准确地了解。 结合平台的工作要求，通过实验分析验证后，选定了一种五轴同步控制策略，根据客户需求，完成了平台控制程序的编写，软件通过正反解算法将输入数据转换为驱动器可识别数据，可以实现五轴同步轨迹运动、单轴与多轴调试运动以及加工前检测运动。 在完成平台设计、加工、安装与调试后，对平台相关设计指标进行了实验验证，结果表明，平台在真空环境下散热良好，并且平台兼顾了两类构成结构的优点，在相对狭小的机械空间下，实现了较大范围内的正常运动，灵敏的运动控制以及较高的定位与重复定位精度，经实验测量，平台的平动定位精度与重复定位精度优于10μm，转动定位与重复定位精度优于10″。
3-RPS并联机构;串并联混合;运动学分析;同步控制
中国计量大学
硕士
仪器仪表工程
徐志鹏;廖长兵
2017
中文
TH112
2019-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）