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系統識別號 U0002-0308201017462100
中文論文名稱 封閉迴圈機構之自由度
英文論文名稱 Mobility of Closed-loop Mechanisms
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 機械與機電工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering
學年度 98
學期 2
出版年 99
研究生中文姓名 蔡長青
研究生英文姓名 Chang-Ching Tsai
學號 697370178
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2010-07-15
論文頁數 76頁
口試委員 指導教授-劉昭華
委員-陳正光
委員-王銀添
中文關鍵字 自由度  聯式機械手臂  連結度  多餘度  度拘束  CGK公式 
英文關鍵字 mobility  parallel manipulators  connectinity  redundancy  overconstraint  CGK formula 
學科別分類 學科別應用科學機械工程
中文摘要 Gogu最近提出計算並聯式機械手臂自由度的方法,此方法是利用線性代數的概念,所使用的結構參數包括機構連結度、多餘度、及過度拘束。
本論文針對數個機械手指抓取物體的情況,將手指與物體考慮成並聯式機械手臂之肢幹與活動平台,利用Gogu的公式可計算各手指穩固抓取物件或是數個手指與物件間發生滑動時的自由度,在穩固抓取時各肢幹之最後一桿和物件會形成同一剛體,而滑動時兩者是以平面對連接,本文分別考慮數種抓取方式,及各肢幹滑動時所造成自由度的差異,指出物體所可能從事的運動,並且與常見的CGK公式比較結果。
英文摘要 A method to calculate degrees of freedom (mobility) of parallel manipulators has recently been suggested by Gogu. The method is based on linear algebra, and structural parameters utilized in this method include connectivity, redundancy, and overconstraint.
In this thesis the author deals with situations of multi-fingered grasping of an object. Fingers and objects are considered as the limbs and the moving platform of a parallel manipulator, respectively. The degree of freedom is calculated by using the method suggested by Gogu. As the grasping is firm, a finger is considers as a part of the object. If relative slip occurs, then the finger is considered to be connected to the body by a planar pair. Degrees of freedom are calculated for several types of mechanical fingers, and with various numbers of slipped fingers. Comparisons to the popular CGK formula are also given in this thesis.
論文目次 中文摘要...I
英文摘要...II
目錄...III
圖目錄...V
表目錄...VI
第一章 緒論...1
1.1 前言...1
1.2 文獻回顧與研究內容...2
第二章 各種形式機械手臂與其結構參數...6
2.1 開回圈機械手臂 ...6
2.2 單迴圈機械手臂 ...7
2.3 單純並聯式機械手臂...8
2.4 複雜並聯式機械手臂...10
2.5 多餘度...11
2.6 過度拘束...11
第三章 計算各種機械手臂之結構參數...13
3.1 四隻機械手指各有兩個相同方向R街頭...13
3.2 四隻機械手指各有兩個相差90°之R接頭...19
3.3 四隻機械手指之R接頭皆為相同方向...25
3.4 四隻機械手指各有三個相同方向R接頭...30
3.5 四隻RPR機械手指...36
3.6 三隻RPR機械手指...43
3.7 三隻RRR機械手指...47
第四章 結果與討論...51
第五章 結論...56
參考文獻...57
圖目錄
圖一 Parallel Cartesian robotic manipulator...59
圖二 開回圈機械手臂封閉為閉迴圈機械手臂...60
圖三 兩個開回圈機械手臂封閉為一個閉迴圈機械手臂...61
圖四 complex kinematic chain with two structurally independent closed loops and k-2 open loops...62
圖五 四隻串聯式機械手指封閉前...63
圖六 四隻串聯式機械手指端取一物體...64
圖七 四隻串聯式機械手指各有相差90°之二旋轉接頭...65
圖八 四隻手指各有相差90°之二旋轉接頭且端取一物體...66
圖九 四肢機械手指各有兩個相同方向之旋轉接頭...67
圖十 四隻手指各有兩個相同方向之旋轉接頭且端取一物體...68
圖十一 四肢機械手指各有三個相同方向之旋轉接頭...69
圖十二 四肢手指各有三個相同方向之旋轉接頭且端取一物體...70
圖十三 四肢RPR接頭機械手指...71
圖十四 四肢RPR接頭機械手指端取一物體...72
圖十五 三隻RPR接頭機械手指...73
圖十六 三隻RPR機械手指端取一物體...74
圖十七 三隻RRR接頭機械手指...75
圖十八 三隻RPR機械手指端取一物體...76
表目錄
表一 各種公式計算CPM機構之自由度...4
表二 3.1、3.2、3.3機構之自由度M...52
表三 3.1、3.2、3.3機構之自由度M,F及過度拘束N...52
表四 3.4、3.5機構之自由度M ...53
表五 3.4、3.5機構之自由度M,F及過度拘束N...53
表六 3.6、3.7機構之自由度M ...54
表七 3.6、3.7機構之自由度M,F及過度拘束N...54

參考文獻 [1] Gogu, G., Structural Synthesis of Parallel Robots. Part 1: Methodology.springer, Dordre cht, the Netherlands, 2008.

[2] Chebychev, P.A., Theorie des mecanismes connus sous le nom de parallelo-grammes, 1ere partie.Memories presentes a 1 Academie imperiale des sciences de Saint-Petersbourg par divers savants, 1854.

[3] Grubler, M., Getriebelehre: Eine Theorie des Zwanglaufes und der ebenen Mechanismen. Springer, Berlin, 1917.

[4] Kutzbach, K., Mechanische Leitungsverzweigung, ihre Gesetze und Anwendungen. Maschinenbau Betrieb, 8,pp.710-716, 1929.

[5] Koenigs, G., Introduction a une theorie nouvelle des mecanismes. Librairie Scientifique A Hermann, Paris, pp 27-28, 1905.

[6]Rossner, W., Zur strukturellen Ordnung der Getriebe. Wissenschaft Tech Univ Dresden, 10, pp.1101-1115, 1961.

[7] Somov, P.I., On the degree of freedom of motion of kinematic chains (in Russian). J Phys Chem Soc of Russia 19(9), pp.443-477, 1887.

[8] Malytsheff, A.P., Analysis and synthesis of mechanisms with a viewpoint of their structure (in Russian).Izvestiya Tomskogo of Technological Institute, 1923.

[9] Tsai, L-W., Robot analysis: the mechanics of serial and parallel manipulators, Willey, New York, 1999.

[10] Kim, S.H., Tsai,L-W., Evaluation of a Cartesian parallel manipulator. In:Lenarcic J, Thomas F (eds) Advances in robot kinematics. Kluwer Academic Publishers, pp.21-28, 2002.

[11] Gosselin, C.M., Kong,X,. Catertesian parallel manipulators. International patent WO 02/096605 AI, 2002.

[12] Carricato, M,. Parenti-Castelli V Singularity-free fully-isotropic translational parallel mechanism.Int J Robot Res 21(2), pp.161-174, 2002.

[13] Gogu, G., Structural synthesis of parallel robotic manipulators with decoupled motions.Report ROBEA MAX-CNRS, 2002.

[14] Gogu, G., Mobility of mechanisms: a critical review. Mech Mach Theory 40, pp.1068-1097, 2005.

[15] Gogu, G., Chebychev-Grubler-Kutzbach,s criterion for mobility calation of multi-loop mechanisms revisited via theory of linear transformations. Eur J Mech A-Solids 24, pp.427-441, 2005.

[16] Gogu, G., Mobility and spatiality of parallel robots revisited via theory of linear transformations. Eur J Mech A-Solids 24, pp. 690-711, 2005.

[17] Gogu, G., Mobility criterion and overconstraints of parallel manipulators. In: Proc International Workshop on Computational Kinematics Cassino, Paper 22-CK2005, 2005.
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