基于虚拟样机的运动模拟平台参数化建模与优化.pdf

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1、!"#$年%月机床与液压'789!"#$第&%卷第$期'()*+,-.//01*234(50+)6:;<9&%,;9$!"#!#"=%>?>@A9BCCD9#""#E%FF#9!"#$9"$9"%G基于虚拟样机的运动模拟平台参数化建模与优化张晓辰!涂群章!潘明!郑伟杰!冯霞"解放军理工大学野战工程学院!江苏南京!#"""G$摘要!利用软件(3('6建立了装备并联运动模拟平台参数化模型&并通过仿真测试验证了模型的正确性&针对参数化模型&对平台进行了运动学分析与动力学分析(以平台结构主控参数为设计变量&分析了设计变量的灵敏度&在此基础上分别以液压缸受力和液压缸整体性能为目

2、标函数对平台机构进行优化设计&实现了平台结构的优化(关键词!并联六自由度平台#(3('6#运动学仿真#动力学仿真#平台结构中图分类号!.%>#9>%.T?$>%.*##%RR文献标志码!(RR文章编号!#""#E%FF#"!"#$#$E#%FE&7,2,*).2&-;3:)6&4<,4:"G.&*&V,.&3438@&4)*,.&-5%&*E6,.&3476,.832*9,5):340&2.E,6723.3.?G)V*(,TiB7;MOND&.5UYDoO7DJ&(,'BDJ&V*-,TSNBABN&b-,TiB7");<

3、J&(5DB]N8CBQZ;X6MBNDMN7DP.NMOD;<;JZ&,7DABDJhB7DJCY!#"""G&)OBD7$$15.2,-.!^ZYCBDJ7D7

4、8NM788BNP=.ON_NZM;DQ8;<[787HNQN8C;XQON[<7QX;8HCQ8YMQY8NKN8NMO;CND7CPNCBJD]78B7W

5、;8HCQ8YMQY8NBC7MOBN]NP=@)?A32:5!6B`PNJ8NNa;XaX8NNP;H[787<

6、台为动平台&下平应等特点(六自由度并联机构因其精度高'无误差累台为静平台&通过对液压缸的协调控制即可实现动积'刚度高'承载力高等特点&近年来在国际上得到了平台的六自由度运动(由运动模拟平台的结构性质普遍关注并广泛应用于空间对接技术'数控机床'道路可知&通过$个几何参数即可确定平台的基本结构()#*测试仿真等领域(因此在实际操作中&可选择六自由这$个几何参数分别为!动平台铰点分布圆半径Kv度运动模拟平台作为装备的运动测试平台(#'静平台铰点分布圆半径Kv!'动平台铰点短边边距从动力学观点看&六自由度平台是一个高度非)v#'静平台铰点短边边距)v!'中位时动'静平台线性'

7、强耦合'变参数的多变量系统(因此在对平台铰点圆圆心距J(进行设计的过程中&有必要对其进行运动学分析与动力学分析(另一方面&在满足预定工作要求的基础上&六自由度平台的结构尺寸与液压缸铰点布置直接影响到油缸受力和整体的紧凑性&进而影响到平台的稳定性及可靠性&因此通过对结构进行优化)!*设计使平台性能得到改善是十分有意义的(本文作者在分析六自由度运动模拟平台运动特性与动力特性的基础上&基于(3('6建立了平台参数化模型&针对目标函数对设计变量进行了优化设计&为并联机运动模拟平台的设计和工程化提供参考(#"运动模拟平台参数化模型的建立#9#R运动模拟平台抽象