洁净化境下6自由度机构设计（开题报告）.doc

六自由度机构设计（论文）开题报告
1. 课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）
本课题来自于某企业的某一大型系统的配套设计子课题。该企业研制出一种大型的装置，需要设计一种自动化装校装运系统，把已经设计完毕的装置或模块进行精确装校。
本课题所设计的机构要满足其中一部分模块的安装，安装过程中需要六自由度的完全安装，所以本课题选择六自由度平台机构来实现这个安装功能。
六自由度转台是具有重大经济价值和国防战略意义的高精尖实验设备。目前我国的六自由度转台设计水平和制造水平与西方发达国家相比差距还是相当大，对六自由度转台控制理论、控制系统与技术研究的这些领域内的关键课题所做的工作还很粗浅。因此对六自由度的关键组成部分进行深入的理论分析和实验研究，尽快研制出性能优良的六自由度转台，提高我国的仿真技术水平，具有重大的理论意义和实际应用价值[11]。
1.1 六自由度机构国外研究动态
六自由度机构的出现可以回溯至20世纪60年代，Gough在1962年发明了一种基于并联机构的六自由度轮胎检测装置，如图1-1所示；三年后，Stewart首次对Gough发明的这种机构进行了机构学意义上的研究[3]，并将其推广应用为飞行模拟器的运动产生装置，如图1-2所示，这种机构也是目前应用最广的并联机构，被称为Gough-Stewart机构或Stewart机构。从结构上看，Stewart机构的动平台通过六个相同的独立分支与定平台相联接，每个分支中含有一个联接动平台的球铰、一个移动副和一个连接定平台的球铰，为避免绕两个球铰中心连线的自传运动，通常也用一个万向铰来代替其中一个球铰[7]。
随着六自由度机构的研究逐渐进入热潮，人们希望把这项技术用于机器人当中。由于串联机器人具有较大的工作空间、灵活的操作性能等优点，在工业生产中得到了广泛的应用，但是它同样也具有承载能力差、位置精度低和动力学性能差等缺点。当在实际应用中需要机器人有高的承载能力、良好的动力学性能以及高精度等要求，而有限的工作空间可以接受时，人们迫切需要有另外一种结构形式的机器人可供选择。在现实生活中，当人们要移动一个很重的箱子时，习惯用两个手臂同时工作，这种几个运动链并