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    重庆时时彩官网开奖网址: 通过反解环形轨道制孔系统运动学方程获得关节变量的方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410145678.9

    申请日:

    2014.04.11

    公开号:

    CN103955165A

    公开日:

    2014.07.30

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G05B 19/19申请公布日:20140730|||实质审查的生效IPC(主分类):G05B 19/19申请日:20140411|||公开
    IPC分类号: G05B19/19 主分类号: G05B19/19
    申请人: 浙江大学
    发明人: 曲巍崴; 方垒; 董辉跃; 柯映林
    地址: 310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号
    优先权:
    专利代理机构: 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 代理人: 牛世静
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410145678.9

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.09.01|||2014.08.27|||2014.07.30

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种通过反解环形轨道制孔系统运动学方程获得关节变量的方法。该方法针对环形轨道结构复杂、具有多个数控运动轴且兼具直线运动和绕轴摆动两种运动形式的特点,建立了环形轨道制孔系统的机构模型,基于该机构模型确定各个连杆的变换矩阵,并根据各个变换矩阵采用齐次变换乘法规则得到运动学方程,采用代数法求解该运动学方程得到各个关节变量。本发明根据给出的目标位姿,可以反解出对应的关节参数,实现了环形轨道制孔系统的运动控制,为环形轨道制孔系统的自动控制系统软件编程提供了一种反解算法,是系统自动控制理论基础,极大提高了整个系统的制孔效率和精度。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种通过反解环形轨道制孔系统运动学方程获得关节变量的方法,其特征在于,包括:
    (1)根据环形轨道制孔系统的几何结构和运动轴布置,对所述环形轨道制孔系统的设计模型进行简化,得到环形轨道制孔系统的机构模型;
    (2)基于Denavit-Hartenberg连杆描述方法,创建环形轨道制孔系统中各个连杆的连杆坐标系;
    (3)根据各个连杆的连杆坐标系和机构模型,确定各个连杆的连杆参数和关节变量;
    (4)根据各个连杆的连杆参数分别计算各个连杆的变换矩阵,并利用各个连杆的变换矩阵和制孔系统末端坐标系相对基座坐标系的变换矩阵构建得到环形轨道制孔系统的运动学方程;
    (5)运用代数法求解所述的运动学方程,得到相应的关节变量的解;
    (6)根据各个关节的运动范围和实际加工情况,分别从各个关节变量的解中选择一个作为相应关节变量的最终解。

    2.  如权利要求1所述的通过反解环形轨道制孔系统运动学方程获得关节变量的方法,其特征在于,所述的机构模型为六个运动轴的运动,分别是:
    X轴转动,X转动底座沿圆弧轨道的运动,行程为±30°,所述圆弧轨道与环形轨道同心布置;
    A轴摆动,A摆动底座绕圆弧轨道切线方向旋转的运动,行程为±4°;
    Y轴往复直线运动,Y移动底座沿Y轴运动,行程为450mm,所述的Y轴平行于圆弧轨道轴线;
    B轴摆动,B摆动底座绕B轴轴线方向旋转的运动,行程为±15°;所述B轴轴线与沿圆弧轨道轴线平行;
    Z1轴往复直线运动,Z1移动底座沿Z1轴运动,行程为300mm,所述的Z1轴垂直于所述Y轴和A轴;
    Z2轴往复直线运动,主轴及刀具的进给运动,行程为350mm,所述的Z2轴平行于Z1轴。

    3.  如权利要求2所述的通过反解环形轨道制孔系统运动学方程获得关节 变量的方法,其特征在于,所述步骤(2)中通过以下方法创建第m个连杆的连杆坐标系:
    以第m个关节和第m+1个关节的公垂线与第m个关节的轴线的交点为坐标原点,以第m个连杆和第m+1个连杆的公垂线为x轴,以第m个关节的轴线为z轴,其中x轴和z轴均以指向第m+1个连杆为正方向,并根据右手法则确定y轴及其正方向,
    其中,m=1,2,……,n,n为环形轨道制孔系统中连杆的个数。

    4.  如权利要求3所述的通过反解环形轨道制孔系统运动学方程获得关节变量的方法,其特征在于,所述的连杆参数包括:该连杆的连杆长度和连杆扭角,以及该连杆与前一个连杆的距离和夹角。

    5.  如权利要求4所述的通过反解环形轨道制孔系统运动学方程获得关节变量的方法,其特征在于,所述的连杆扭角具有正负性,且通过右手法则判断其正负性。

    6.  如权利要求4所述的通过反解环形轨道制孔系统运动学方程获得关节变量的方法,其特征在于,该连杆与前一个连杆的夹角具有正负性,且通过右手法则判断其正负性。

    7.  如权利要求5或6所述的通过反解环形轨道制孔系统运动学方程获得关节变量的方法,其特征在于,所述的运动方程为:
    Tn0=T10T21T32.....T,nn-1]]>
    其中,为第i个连杆的变换矩阵,i=1,2……n,n为所述环形轨道制孔系统中连杆的个数,为制孔系统末端坐标系相对基座坐标系的变换矩阵。

    8.  如权利要求7所述的通过反解环形轨道制孔系统运动学方程获得关节变量的方法,其特征在于,第i个连杆的变换矩阵为:
    Tii-1=cθi-sθi0ai-1sθicαi-1cθicαi-1-sαi-1-disαi-1sθisαi-1cθisαi-1cαi-1dicαi-10001,]]>
    其中,c为cos,s为sin,αi-1为第i个连杆的连杆扭角,ai-1为第i个连杆的连杆长度,θi为第i个连杆与第i-1个连杆的夹角,di为第i个连杆与第i-1个连杆的距离。

    关 键 词:
    通过 环形 轨道 系统 运动学 方程 获得 关节 变量 方法
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