系統識別號 | U0002-2807200516590800 |
---|---|
DOI | 10.6846/TKU.2005.00714 |
論文名稱(中文) | MIPS平台之正向奇異位置分析 |
論文名稱(英文) | Direct Kinematic Singularity Analysis of the Parallel Manipulator MIPS |
第三語言論文名稱 | |
校院名稱 | 淡江大學 |
系所名稱(中文) | 機械與機電工程學系碩士班 |
系所名稱(英文) | Department of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering |
外國學位學校名稱 | |
外國學位學院名稱 | |
外國學位研究所名稱 | |
學年度 | 93 |
學期 | 2 |
出版年 | 94 |
研究生(中文) | 馬智明 |
研究生(英文) | Chih-Ming Ma |
學號 | 692340176 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | |
口試日期 | 2005-07-12 |
論文頁數 | 34頁 |
口試委員 |
指導教授
-
劉昭華
委員 - 陳正光 委員 - 王銀添 |
關鍵字(中) |
MIPS並聯式機械手臂 正向奇異位置 速度分析圖形法 |
關鍵字(英) |
MIPS parallel manipulator Direct kinematic singularity graphical method in velocity analysis |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
中文摘要 |
本研究的目的是說明機構速度分析的圖形法(graphical method for mechanism velocity analysis)可以用來尋找限制自由度(limited-DOF)並聯式機械手臂的正向奇異位置;限制自由度並聯式機械手臂是指從事空間運動的機械手臂但其自由度低於6。本研究是以三自由度MIPS並聯式機械手臂為對象,首先推導出此機械手臂的6×6 Jacobian矩陣,但由於尋找6×6矩陣行列式為零的位置較為不易,因此本研究中此矩陣是用來檢驗結果。本研究利用速度分析圖形法推導出當驅動器靜止時而活動平台速度不必為零的條件,此條件成立的位置即正向奇異位置,本文利用此條件尋找出數個機構的正向奇異位置,並代入6×6Jacobian矩陣以驗證結果。 |
英文摘要 |
It is shown in this study the graphical method in velocity analysis may be used to locate direct singular positions of a limited-DOF parallel manipulator. The three DOF parallel manipulator MIPS is treated for illustration. The 6×6 Jacobian matrix for this manipulator is first derived. Since it is hard to deal with a 6×6 matrix, the Jacobian matrix is only used to verify solutions. In using the graphical method for velocity analysis, the conditions for the moving platform to become movable under zero driving speeds can be obtained. Manipulator configurations satisfying these conditions are direct singular positions. Several direct singular positions are found in this study and all these positions can make the 6×6 Jacobian matrix singular. |
第三語言摘要 | |
論文目次 |
中文摘要 I 英文摘要 II 目錄 III 圖目錄 IV 第一章 緒論 1 第二章 MIPS並聯式機構的Jacobian矩陣 3 第三章 機構速度分析圖形法 5 3.1機構速度分析 5 3.2速度分析圖形法 6 3.3以圖形法尋找正向奇異位置 7 第四章 結果與討論 12 第五章 結論 17 參考文獻 18 附錄A t1,t2表示成t3的函數 20 附錄B 係數的求法 21 附錄C 流程圖 24 Figure 1 An illustrative diagram of the hybrid kinematic machine─MIPS 26 Figure 2 速度分析圖形法 27 Figure 3 The tips of velocities VB1, VB2, and VB3 lie on straight lines L1, L2, and L3, respectively 28 Figure 4 活動平台投影在yz平面的示意圖 29 Figure 5 機構正向奇異位置 30 Figure 6 機構正向奇異位置 31 Figure 7 機構正向奇異位置 32 Figure 8 機構正向奇異位置 33 Figure 9 活動平台運動的示意圖 34 |
參考文獻 |
[1] Merlet, J-P.,”First esperiments with MIPS 1(Mini IN-Parallel Positioning System)”, In ISER(International Symposium on Experimental Robotics), page 372-379, Barcelona, 15-18 Juan 1997. [2] Merlet, J-P.,“Micro Parallel robot MIPS for medical applications”, Proceedings of the 2001 IEEE International Conference on Robotics 8 Automation Washington, DC 2001 [3] Merlet, J-P.,”Optimal design for the micro parallel robot MIPS”, Proceedings of the 2002 IEEE International Conference on Robotics 8 Automation Washington, DC May 2002 [4] Gosselin, C., and Angeles, J., “Singularity Analysis of Closed-Loop Kinematic Chains”, IEEE Transactions of Robotics and Automation, Vol. 6, pp. 281-290, 1990. [5] Tsai, L-W., Robot Analysis:the Mechanics of Serial and Parallel Manipulators, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1999. [6] Liu, C. H., and Cheng, S., "Direct Singular Positions of 3RPS Parallel Manipulators", ASME Journal of Mechanical Design, in print. [7] Joshi, S. A., and Tsai, L-W., “Jacobian Analysis of Limited-DOF Parallel Manipulators”, ASME Journal of Mechanical Design, Vol. 124, pp.254-258, 2002. [8] Wang, J., and Gosselin, C. M., "Singularity Loci of a Special Class of Spherical 3-DOF Parallel Mechanisms With Prismatic Actuators", ASME Journal of Mechanical Design, Vol. 126, pp.319-326, 2004. [9] St-Onge, B. M., and Gosselin, C. M., “Singularity Analysis and Representation of the General Gough-Stewart Platform”, Int. J. of Robotics Research, Vol. 19, pp.271-288, 2000. [10] Wang, J., and Gosselin, C. M., "Kinematic Analysis and Design of Kinematically Redundant Parallel Mechanisms", ASME Journal of Mechanical Design, Vol. 126, pp.109-118, 2004. [11] 劉昭華、黃冠智、賴聖評,“空間RSSR四連桿機構之奇異位置分析”,中國機械工程學會第20屆學術研討會,國立台灣大學,中華民國九十二年十二月五日、六日。 [12] 劉昭華、李思賢、陳智豪,“平面四連桿機構之奇異位置”,第六屆機構與機器設計學術研討會暨海峽兩岸機構學學術研討會,國立虎尾技術學院,2003年11月28日~ 29日,第164~167頁。 [13] 劉昭華、洪明智、鄭信夫,“平面雙迴路六連桿機械手臂之奇異位置”,第七屆機構與機器設計學術研討會論文集,崑山科技大學,2004年11月20日,第161~164頁。 [14] 劉昭華、王培綱,“平面五連桿機構奇異位置分析”,中國機 械工程學會第21屆全國學術研討會論文集,國立中山大學,中華民國九十三年十一月二十六、二十七日,第2719~2723頁。 |
論文全文使用權限 |
如有問題,歡迎洽詢!
圖書館數位資訊組 (02)2621-5656 轉 2487 或 來信