系統識別號 | U0002-2907200818112200 |
---|---|
DOI | 10.6846/TKU.2008.01057 |
論文名稱(中文) | 兩種3-PUU並聯式機械手臂之運動學 |
論文名稱(英文) | Kinematics of Two 3-PUU Translational Parallel Manipulators |
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 | 96 |
學期 | 2 |
出版年 | 97 |
研究生(中文) | 林昆郁 |
研究生(英文) | Kun-Yu Lin |
學號 | 695372309 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | |
口試日期 | 2008-06-26 |
論文頁數 | 57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) |
PUU 並聯機械手臂 工作空間 |
關鍵字(英) |
PUU parallel manipulator workspace |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
中文摘要 |
本論文提出二種新型軌道之3-PUU並聯式平移機械手臂,第一種型式的軌道呈正三角形,每條軌道的一邊延伸出特定長度;第二種型式的第一條軌道延著x軸方向,第二條軌道在x-y平面上與第一條軌道夾θ角,第三條軌道與x-y平面夾角為 角,其軌道的投影線平分θ角。 本論文利用幾何方法從事二種並聯式手臂之逆向位置分析,使用逆向運動學,找出工作空間。且利用封閉迴圈方程式(loop-closure equation)推導出二種並聯式手臂速度分析的Jacobian矩陣,求出他們正向位置分析的閉合解(closed -form solutions)。 |
英文摘要 |
Two new types of 3-PUU translational parallel manipulator are proposed in this thesis. The first manipulator has an equilateral rail arrangement on the base plane, but each side extends out by a specific length. The second manipulator has the following rail arrangement: the first rail is along the x axis on the base plane; the second rail also lies on the base plane and makes an angle θwith the first rail; the third makes an angle θ. Inverse kinematic analysis for the two manipulators is carried out using geometry, the results of which are used to determine manipulators’ workspace. Loop-closure equations are utilized to find the Jocabian matrices of the manipulators. Closed-form solutions for the forward kinematics are also obtained. |
第三語言摘要 | |
論文目次 |
目 錄 中文摘要 I 英文摘要 II 目錄 III 圖目錄 IV 第一章 緒論 1 1.1 文獻回顧與研究動機 1 第二章 機構介紹 2 2.1兩種新型式3-PUU並聯式平移機械手臂 2 2.2純平移並聯式機械手臂 3 2.3 移動平台的旋轉 6 第三章 Jacobian矩陣推導 9 3.1第一型式3-PUU機械手臂之Jacobian矩陣推導 9 3.2第二型式3-PUU機械手臂之Jacobian矩陣推導 10 第四章 逆向運動學 12 4.1第一型式3-PUU機械手臂之逆向運動學 12 4.2第二型式3-PUU機械手臂之逆向運動學 15 4.3工作空間分析 19 第五章 正向位置分析 23 第六章 結果與討論 27 第七章 結論 31 參考文獻 32 圖 目 錄 圖一 第一型式3-PUU機械手臂 33 圖二 第二型式3-PUU機械手臂 34 圖三 等效旋轉接頭 35 圖四 第一型式3-PUU機械手臂向量示意圖 36 圖五 第二型式3-PUU機械手臂向量示意圖 37 圖六 第一種型式3-PUU機械手臂之正向位置分析結果, (q1, q2, q3) = (2, 1.2, 1),(px ,py ,pz) = (0.0745, 0.0714, 1.1152) 38 圖七 正向位置分析結果,(q1, q2, q3) = (2, 1.2, 1), (px ,py ,pz) = (0.0745, 0.0714, -1.1152) 39 圖八 第一種型式3-PUU機械手臂之正向位置分析結果, (q1, q2, q3) = (1.5, 0.8, 0.3),(px ,py ,pz) = (0.8653, -0.4755, 0.6382) 40 圖九 正向位置分析結果,(q1, q2, q3) = (1.5, 0.8, 0.3), (px ,py ,pz) = (0.8653, -0.4755, -0.6382) 41 圖十 第一種型式3-PUU機械手臂之正向位置分析結果, (q1, q2, q3) = (0.8, 2.5, 0.4),(px ,py ,pz) = (0.232, 0.216, 0.8595) 42 圖十一 正向位置分析結果,(q1, q2, q3) = (0.8, 2.5, 0.4), (px ,py ,pz) = (0.232, 0.216, -0.8595) 43 圖十二 第二種型式3-PUU機械手臂之正向位置分析結果, (q1, q2, q3) = (0.9, 0.8, 0.1),(px ,py ,pz) = (0.6534, 0.4850, 1.4240) 44 圖十三 正向位置分析結果,(q1, q2, q3) = (0.9, 0.8, 0.1), (px ,py ,pz) = (0.2492, 0.1112, -1.3990) 45 圖十四 正向位置分析結果,(q1, q2, q3) = (0.3, 0.3, 0.9), (px ,py ,pz) = (1.2800, 0.9819, 0.4584) 46 圖十五 正向位置分析結果,(q1, q2, q3) = (0.6, 0.8, 0.7), (px ,py ,pz) = (1.4210, 0.8344, 8841) 47 圖十六 第一型式3-PUU機械手臂P點位置為 時之逆向位置解 48 圖十七 第二型式3-PUU機械手臂P點位置為 時之逆向位置解 49 圖十八 pz = 0時,px與py的關係圖 50 圖十九 pz = 0.4時,px與py的關係圖 51 圖二十 pz = 0.8時,px與py的關係圖 52 圖二十一 pz = 1.2時,px與py的關係圖 53 圖二十二 pz = 0時,px與py的關係圖 54 圖二十三 pz = 0.4時,px與py的關係圖 55 圖二十四 pz = 0.8時,px與py的關係圖 56 圖二十五 pz = 1.4時,px與py的關係圖 57 |
參考文獻 |
1. L. W. Tsai and S. Joshi, “Kinematic Analysis of 3-DOF Position Machanisms for Use in Hybrid Kinematic Machines”, Journal of Mechanical Design, Vol. 124, pp. 245-253, 2002. 2. L. E. Bruzzone, R. M. Molfino and M. Zoppi, “Design of PKM Modules for Precision Assembly”, IPAS2004 Second International Precision Assembly Seminar, Bad Holfgastein, Austria, February 12-13, 2004. 3. Y. Li and Q. Xu, ”Kinematic Analysis and Dynamic Control of 3-PUU Parallel Manipulator for Cardiopulmonary Resuscitation”, 12th International Conference on Advanced Robotics. ICAR, Seattle, WA, United States, July 18-20, 2005. 4. Y. Li and Q. Xu, “A New Approach to the Architecture Optimization of a General 3-PUU Translational Parallel Manipulator”, J. Intell Robot Syst., Vol. 46, No. 1, pp. 59-72, 2006. 5. Y. Li and Q. Xu, “Design and Development of a Medical Parallel Robot for cardiopulmonary resuscitation”, IEEE/ASME Transaction on Mechatronic, Vol. 12, No. 3, June, 2007. 6. V. Di Gregori and R. Parenti-Castelli, “A Translational 3-DOF Parallel Manipulator”, in Advances in Robot Kinematics:Analysis and Control, edited by J. Lenarcic and M. L. Husty, Kluwer Academic Publishers, pp 49-58, 1998. 7. L. W. Tsai, Robot Analysis:The Mechanics of Serial and Parallel Manipulators, John Willey & Sons, Inc., New York, pp. 56-60, 1999. 8. 劉昭華,邱建源,簡志嘉,林永清,“3PRPS及3RPS並聯式機械手臂之運動限制”,第五屆全國機構與機械設計學術研討會,2002。 |
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