研究运动学用于光电产品检测平台并/混联机构设计与大专

论文导读：of光电产品检测平台机构的三维实体模型，并运用Ansys有限元浅析软件进行了静刚度浅析，得到了机构在外力作用下两种不同姿态的位移变形云图；通过模态浅析，求出了系统的固有频率及相应振型，找到了机构在运动历程中容易引起共振的频率，以避开机构在运动历程中产生共振。本论文工作为不同层次光电产品检测平台的探讨浅析，特别是6-
摘要：本论文在综述国内外光电产品检测装备的基础上，首先提出了适合于各类光电产品的初、中、高级三种检测策略及其对机构设计的要求，并以两类规格（1m×1m、2m×1m）的检测组件为例，对高级检测策略进行了详细的检测案例设计，并获得了相应的两种优选案例；接着，进行了机构概念设计，提出了系列可运用于各类光电产品检测策略的2~6-dof并/混联运动平台机构共13种，其中，运用于初级检测的机构3种，中级检测的机构2种，高级检测的机构8种，并进行了结构浅析；第三，详细浅析了两种可运用于初级检测策略的3-dof平面型光电产品检测平台机构的运动学，包括运动学正逆解求解、可达工作空间浅析、误差建模与仿真；第四，推导出3-dof (X-Y-θ)子工作台、伸缩杆式和滑块式3-dof并联子平台三种机构的驱动源尺寸参数计算公式与策略，并分别对两种6-dof光电产品检测平台的极限位置进行了浅析和计算，用Matlab计算得到了两个具体规格检测件的各驱动源尺寸；其次，推导了伸缩杆式、滑块式6-dof光电产品检测平台机构的运动学方程，并对其进行了运动学仿真；然后，以滑块式6-dof光电产品检测平台机构的运动学正解模型为基础，依据矩阵全微分论述，导出机构位姿误差与结构误差、输入误差之间的联系，建立了该种6-dof平台的误差模型，仿真浅析了结构误差、输入误差对机构精度的影响；最后，采取Sopdworks三维软件建立滑块式6-dof光电产品检测平台机构的三维实体模型，并运用Ansys有限元浅析软件进行了静刚度浅析，得到了机构在外力作用下两种不同姿态的位移变形云图；通过模态浅析，求出了系统的固有频率及相应振型，找到了机构在运动历程中容易引起共振的频率，以避开机构在运动历程中产生共振。本论文工作为不同层次光电产品检测平台的探讨浅析，特别是6-dof光电产品检测平台的设计、制造、制约及运转提供了很好的论述基础，也为并/混联机构的运用开辟了新途径。关键词：光电产品检测论文混联机构论文运动学模型论文误差浅析论文
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ABSTRACT4-8
1 绪论8-14

1.1 光电产品检测技术概述8

1.2 国内外光电产品检测装备的探讨近况8-11

1.2.1 国内探讨近况8-10

1.2.2 国外探讨近况10-11

1.3 光电产品检测装备的分类及设计依据11-12

1.4 课题来源、探讨作用及主要探讨内容12-13

1.5 本章小结13-14

2 光电产品检测案例的设计14-26

2.1 光电产品的三种检测策略及其对机构设计的功能要求14-16

2.2 光电产品检测平台的案例设计16-22

2.1 相机阵列的布置16-17

2.2 检测案例设计17-22

2.3 光电产品检测平台的案例优选22-25

2.4 本章小结25-26

3 光电产品检测平台机构的概念设计及结构浅析26-37

3.1 机构类型概述26-27

3.2 光电产品检测平台机构的概念设计及结构浅析27-36

3.

2.1 2-dof 平面型光电产品检测平台27-28

3.

2.2 3-dof 平面型光电产品检测平台28

3.

2.3 4-dof 空间型光电产品检测平台28-31

3.

2.4 5-dof 空间型光电产品检测平台31-33

3.

2.5 6-dof 空间型光电产品检测平台33-36

3.3 本章小结36-37
4 3-dof 平面型光电产品检测平台机构的运动学探讨37-59

4.1 Ⅰ型 3-dof 平面型光电产品检测平台机构37-48

4.

1.1 运动学浅析37-40

4.

1.2 工作空间浅析40-44

4.

1.3 误差浅析44-48

4.2 Ⅱ型 3-dof 平面型光电产品检测平台机构48-58
4.

2.1 运动学浅析49-52

4.

2.2 工作空间浅析52-55

4.

2.3 误差浅析55-58

4.3 本章小节58-59
5 6-dof 光电产品检测平台机构的驱动源参数计算59-79

5.1 6-dof 光电产品检测平台检测历程浅析59-60

5.2 6-dof 光电产品检测平台驱动源参数的计算60-78

5.

2.1 3-dof(X-Y-θ)子工作台的驱动源参数计算6论文导读：

0-62
5.

2.2 伸缩杆式 3-dof 并联子平台的驱动源参数计算62-68

5.

2.3 伸缩杆式 6-dof 光电产品检测平台驱动源极限位置浅析及计算68-70

5.

2.4 滑块式 3-dof 并联子平台的驱动源参数计算70-76

5.

2.5 滑块式 6-dof 光电产品检测平台驱动源极限位置浅析及计算76-78

5.3 本章小结78-79
6 6-dof 光电产品检测平台机构的运动学浅析79-91

6.1 伸缩杆式 3-dof 并联子平台机构的运动学浅析及仿真79-82

6.2 伸缩杆式 6-dof 光电产品检测平台机构的运动学浅析及仿真82-85

6.3 滑块式 3-dof 并联子平台机构的运动学浅析及仿真85-88

6.4 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的运动学浅析及仿真88-90

6.5 本章小结90-91

7 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的误差建模与仿真91-103

7.1 误差模型的建立91-93

7.

1.1 对滑块型 3-dof 并联子平台机构正解模型求全微分91-92

7.

1.2 建立误差模型92-93

7.2 误差模型的数值仿真及验证93-96

7.3 输入变量对机构误差的影响96-99

7.

3.1 输入变量 l1对 P 点位置误差的影响96-97

7.

3.2 输入变量 l2对 P 点位置误差的影响97-98

7.

3.3 输入变量 l3对 P 点位置误差的影响98-99

7.

3.4 输入变量△x 及△y 对 P 点位置误差的影响99

7.4 结构参数误差对机构误差的影响99-102
7.

4.1 杆长误差的影响99-100

7.

4.2 铰链位置误差的影响100-101

7.

4.3 输入误差的影响101-102

7.5 本章小结102-103
8 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的静刚度及模态浅析103-115
8.1 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的有限元模型103-104
8.2 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的静刚度浅析104-107
8.3 滑块式 6-dof 光电产品检测平台机构的模态浅析107-114
8.

3.1 模态浅析论述107-109

8.

3.2 模态计算与振型浅析109-114

8.4 本章小结114-115
9 总结与展望115-117
9.1 本论文的主要工作及革新115-116
9.2 本课题进一步探讨的工作116-117
参考文献117-122
攻读学位期间探讨成果122-124
致谢124