一、新型五自由度五轴数控并联卧式机床运动学设计方法研究（论文文献综述）
赫巍巍[1]（2021）在《基于S形试件的五轴联动数控机床动态精度检测方法研究》文中研究指明S形试件是中国机床行业提出的首个国际加工检测标准,目的是用于检测五轴联动数控机床的综合加工性能,尤其是弥补了传统检测试件在五轴联动数控机床动态精度检测上的不足。然而,目前关于S形试件在五轴联动数控机床动态精度检测机理、方法及评价指标方面的理论研究仍比较少。为了推广S形试件在五轴联动数控机床动态精度检测上的应用,论文从以下几个方面系统性地开展了基于S形试件的五轴联动数控机床动态精度检测方法的研究:（1）基于由构建的五轴联动数控机床机电耦合模型得到的动态误差传递函数简化形式,提出了延时连续法（DCM,delay continuous method）,使得伺服进给系统动态误差可以用数学公式定量地进行表达,并基于DCM法制定了用于直观评价动态精度检测试件有效性的线性组合值（LCV,Linear Combinatorial Value）指标和组合线性组合值（CLCV,Combinatorial LCV）指标,上述两项指标的提出,不仅可以用于评价动态精度检测试件对五轴联动数控机床轴间联动性能的要求高低,还可以用于衡量加工前任意零件对五轴联动数控机床动态性能的要求高低,并且可以用于指导优化现有的标准检测试件或提出更好的新的动态精度检测试件。（2）提出了一种计算动态精度检测试件动态误差的新方法,使得五轴联动数控机床伺服进给系统动态误差对动态精度检测试件表面质量的影响分布情况得以量化表达,从理论上证明了S形试件相较于其它标准检测试件在五轴联动数控机床伺服进给系统动态误差检测中的优越性。（3）分析了五轴联动数控机床的多轴联动误差对刀具位姿误差的作用规律,建立了刀具位姿误差与试件动态误差的映射关系模型,基于此模型和对S形试件数控加工指令特性的分析结果,设计了11套轴间联动性能不匹配情况下,被加工S形试件动态误差分布情况的仿真实验,用来量化研究不同轴间联动性能对S形试件动态误差分布的作用规律,为基于S形试件的五轴联动数控机床的轴间联动误差溯源奠定了理论基础。（4）建立了一套具有统计学意义的用于分析轴间联动误差项相对重要性的S形试件动态误差灵敏度指标,量化定义了轴间联动误差源所引起的刀具位姿误差对被加工S形试件动态误差的贡献,准确地评价了关键轴间联动误差项,并提出了基于此灵敏度指标的五轴数控机床联动误差溯源方法,为五轴数控机床精度设计、动态误差辨识提供了重要的理论指导。
杨少彪[2]（2021）在《五自由度混联机床虚拟加工仿真与同步虚拟监测系统设计》文中研究说明混联机器人是一种以并联机构为基础,在并联机构上连接串联机构,组合而成的混联系统。混联机器人通过串联机构,补偿了并联机构工作空间小的缺点,同时继承了并联机构负载能力好、刚度大、末端件惯性小、响应速度快的优点。但就目前而言,混联机器人工程应用较少,局限于汽车发动机复杂型腔及航天设备复杂曲面加工,特别是专业仿真软件对混联机器人的虚拟加工支持尚不成熟,对虚拟监测的研究也少有报道,本文将对一种混联机床进行虚拟加工分析与虚拟监测系统设计。首先为了运用几何学方法求解该五自由度混联机床机构的以杆长作为输入的位置正解,以及三个转动关节输入的位置正解,并求解该五自由度混联机床机构的位置反解模型,位虚拟样机的控制算法提供理论基础。基于反解模型通过逐点搜索方法,求解得到该五自由度混联机器人的加工工作空间。其次,基于机器人虚拟实验仿真平台V-REP,将混联机床的三维模型导入并搭建虚拟样机模型。针对嵌入式脚本控制与远程通信控制两种方式,对该混联机床进行运动学仿真及表面切削加工仿真。通过仿真得到的仿真结果验证运动学正反解模型的正确性。最后,根据设定的性能指标与加工目标,进行2UPU-SP+RR混联机床实验样机设计。采用Adams软件对该样机进行动力学仿真,获得该样机的动力参数,依据动力参数进行电机等关键零部件的选型。基于PMAC CK3M多轴运动控制器搭建混联机床硬件控制系统。并进行零点标定实验设计。在混联机床三个转动关节安装光电旋转编码器。利用搭建完成的虚拟样机及V-REP的远程通信控制功能,完成虚拟同步加工监测系统的搭建,实现虚拟样机与物理样机的同步动作,达到混联机床运动加工状态远程实时监测。
李晴朝[3]（2021）在《五轴数控机床空间误差检测、补偿与动态误差控制方法研究》文中研究说明装备制造业是一个国家工业化发展程度的重要标志。数控机床,作为装备制造业的“工作母机”,是不可缺少的“生产工具”。五轴数控机床作为高端机床的代表,由于具备两个旋转轴,拥有更好的加工柔性、更高的加工效率等优点,但同时也引入了更多的误差影响,刀具运动也更加复杂。研究五轴机床误差的作用机理,并进行检测与补偿,对提高五轴机床的加工精度具有十分重要的意义。本文以五轴联动数控机床为研究对象,考虑机床精度在几何误差及控制误差下的影响,以空间误差补偿及动态误差控制为最终目的开展了相关研究。建立了五轴机床的空间误差模型,开展了几何误差的灵敏度分析与耦合关系分析。提出了优选测量点分布的空间误差检测方法和自适应几何误差辨识方法,并基于站位分布与坐标自校准方法优化了多站检测精度。分析了传统刀轨加减速控制下的刀轨误差形成机理,提出了工件坐标系下刀具位姿同步运动的刀轨加减速控制方法,设计了评价刀轨加减速控制误差的检测试件。应用本文研究内容,形成了机床误差的补偿方案,并进行了应用案例的研究。本文主要研究成果如下:（1）建立了五轴机床的空间误差模型,开展了几何误差的灵敏度分析与耦合关系分析。基于刚体运动学理论,建立了几何误差到空间误差的传递关系。利用误差投影及引入有效切削长度,定义了单一灵敏度指标,提出了综合考虑6项刀具位姿误差的几何误差灵敏度分析方法,分析对刀具位姿误差具有主要影响的关键几何误差,通过机床精度设计进行了应用与验证。分析几何误差间的耦合关系,利用坐标系的定义方式对误差项进行合并,简化了空间误差模型。通过考虑误差检测及求解过程中几何误差的耦合关系,设计了球杆仪2种安装位置下的4种测量模式,检测每个旋转轴的所有几何误差,并提高了检测效率。（2）设计了优选测量点分布的五轴机床空间误差检测方法与自适应的几何误差辨识方法。利用切比雪夫多项式描述几何误差,将几何误差的辨识转化为多项式系数的辨识。基于多项式系数到空间误差的传递矩阵,重新定义了可观测度指标,设计了测量点的优选方法,能够减小测量误差对几何误差辨识精度的影响,通过与随机测量点分布方法的比较进行了验证。提出了自适应分配多项式阶数的几何误差辨识方法,优化了几何误差的近似方式,提高了几何误差的辨识精度。对一台AC双摆头五轴机床的空间误差进行检测,通过比较不同几何误差辨识方法下的空间误差预测精度,对提出的几何误差辨识方法进行了应用与验证。（3）基于站位分布与坐标自校准方法优化了激光跟踪仪多站检测精度。通过建立站位坐标与测量点坐标之间的映射关系,提出了减小测量误差与人工摆放误差影响的站位分布选择方法,实现测量精度的提升,通过比较不同站位分布下的测量精度进行了验证。建立了站位坐标与测量点坐标自校准误差之间的关系,提出了针对坐标自校准误差进行迭代求解的坐标自校准方法,提高了坐标自校准精度,与传统坐标自校准方法进行了对比。通过使用不同的检测方法对一台机床的空间误差进行测量精度的比较,对优化的多站检测方法进行了应用与验证。（4）提出了工件坐标系下刀具位姿同步运动的刀轨加减速控制方法,设计了一种评价刀轨加减速控制影响的检测试件。基于理论与图形分析,研究了传统五轴刀轨加减速控制下刀轨误差的形成机理。对刀具位置轨迹沿进给方向进行加减速控制,并同步对刀具姿态轨迹进行加减速控制,然后运用逆运动学计算获得各轴指令轨迹,改进了刀轨加减速控制方法,消除了传统加减速控制产生的刀轨误差。通过设计中间位置旋转轴反向运动的直线刀轨,提出了一种平面检测试件,能够显着反映刀轨加减速控制产生的误差。（5）应用本文研究成果,形成了五轴机床误差的补偿方案。建立五轴机床空间误差模型,设计空间误差的检测方法并辨识几何误差,利用几何误差辨识结果进行空间误差补偿;应用改进的刀轨加减速控制方法控制机床运动,减小刀轨误差。以一台AC双摆头五轴机床为研究对象,针对S形检测试件刀轨进行了误差补偿的应用研究。
高博雯[4]（2020）在《新型五轴联动的混联式加工装备的运动学分析与仿真》文中研究指明早期市场上的机加工装备以串联结构为主,串联机器人有工作空间大,灵活度高和功能实现易操作的特点很受市场欢迎。并联机器人具有刚度大、精度高、位置误差不累积等特点,已成为机器人领域的研究热点。本文提出了一种基于3UHR+2R的构型设备,主要研究新型五轴联动的混联式加工装备的反向运动学与仿真分析,通过两种方式的对比分析得到适用于工业需求的算法模型,并且实现了控制系统的开发。首先,由于该新型装备是串并混联式结构,所以在反向算法推导过程中拟采用二步法:第一步,对并联（即3UHR）部分进行反向运动学解析。通过对新型五轴联动装备的运动产生的运动特征和自由度分析,得到针对该机构3UHR的约束条件,采用四元数法和牛顿迭代法得到反向运动学;第二步,将并联部分末端作为中间变量与串联部分（即2R）结合的方式,得到完整的反向运动学算法模型。将推导算法导入MATLAB中进行仿真,运用基坐标法得到新型装备的正向运动学解析式,并将反向运动学的各个参量带入验证推导算法的正确性。其次,五轴算法模型的推导在以上理论基础上,引入了对偶四元数消元的思想,实现了基于对偶四元数的运动学反解,将该反解模型在MATLAB中仿真与第一种方法从奇异位型和算法有效性等方面考虑选择更优的方法。然后,在得到算法模型的基础上,仿真得出新型装备的工作空间,分析该算法的时效性和工作精度,优化算法得到能满足工业需求的技术。进一步实现了控制系统的开发,将五轴联动式混联装备的整个控制系统的开发过程大体分为三部分,其中核心的控制系统为PC运动控制系统和算法控制系统,基于Twin CAT软件运用IEC61131-3汇编语言开发的控制系统。因混联结构无论在机械设计还是控制算法上都相对复杂,所以国内外研究资源稀少,本课题的研究一定程度上,对相关领域研究背景有完善和扩充的作用,对以后创新有技术参考价值。
张兴地[5]（2020）在《基于RTCP的五轴混联机床跟随误差检测轨迹仿真分析与优化》文中进行了进一步梳理并联机床是近年来才出现的一种新概念机床,因为它是并联机器人与机床结构结合的产物,具有高技术附加值,所以又被誉为是“21世纪的机床”。本文的研究对象是3PRS-XY五自由度混联机床,该机床以3-PRS并联主轴头作为主体结构,并将该主轴头串联在XY工作台上。本文依据数控机床的RTCP（Rotation Tool Centre Point）功能,针对混联五轴机床伺服系统跟随误差所造成的刀尖点运动轨迹误差进行了研究。并且基于机床的RTCP功能的误差检测,相较于其他方式,具有操作简易,轨迹灵活多变,高精度,受其他干扰项较少等优点。通过建立五轴混联机床联动仿真模型,来研究和评判不同RTCP检测轨迹对混联机床的各驱动轴跟随误差的检测性能,并提出一种更适应于3PRS-XY混联机床的误差检测优化轨迹。本文详细工作内容如下:首先,需要建立五轴混联机床联动仿真模型;通过几何方法得到混联机床的正逆解数学模型,建立数控机床伺服进给系统的仿真模型,获得驱动轴三环控制系统中的各项参数,并添加了前馈控制进行优化,通过研究PID控制原理,得到伺服系统动态参数与跟随误差之间的关系,为机床的伺服控制系统模型参数调整提供了建议,方便于后面开展的仿真实验。然后,基于运动学控制的方法,联立已搭建好的各个驱动轴伺服控制系统模型,得到混联机床五轴联动模型。其次,研究不同RTCP检测轨迹对各驱动轴跟随误差的检测性能;基于仿真平台仿真混联机床的多轴联动,比较ISO标准轨迹和函数生成轨迹所反映出的混联机床动态性能,遴选出针对混联机床跟随误差检测最优的8字型RTCP轨迹。最后,对已有的“8”字型RTCP检测轨迹进行优化;基于雅可比矩阵以及一阶摄动方法可以得到混联机床的各驱动轴跟随误差与刀具刀尖点空间上各方向误差之间的传递关系式。利用该关系式来分析刀具运动轨迹对机床联动性能参数的灵敏度,以灵敏度最大为适应度值,采用遗传算法优化RTCP检测轨迹,并通过仿真验证RTCP优化轨迹在混联机床跟随误差检测能力上的优越性。
葛帅帅[6]（2020）在《C形龙门五轴联动混联机床的轨迹规划及工作特性分析》文中指出本文是以C形龙门三平动并联机构和C-A型双摆头构成的五轴联动混联机床为研究对象,针对该机床的运动学分析、轨迹插补、速度控制及冗余滑块位置规划等关键技术进行了重点研究。主要内容如下:首先进行了机床运动学分析。根据五轴联动混联机床的结构特点和运动关系,推导出机床的位置反解方程、位置正解表达式、并联机构的速度逆雅克比矩阵及加速度映射关系,简单解释了机构正解的多解性及定解方法。其次,针对混联机床的运动关系提出了采用二次插补策略对机床进行轨迹插补。提出在机床工作空间采用刀轴矢量平面插补算法计算刀具A、C角以解决原线性插补算法计算转角时引起的非线性误差问题。对比分析了直线插补算法、三次B样条插补算法和PVT插补算法拟合出的伸缩杆杆长曲线特点。通过仿真计算表明PVT插补算法得到的杆长曲线不仅光滑、单周期内速度和加速度连续,而且杆长误差较小。然后根据机床的二次插补策略和运动特性,提出在该混联机床中采用梯形速度控制方法与PVT插补算法相结合的速度控制策略。对直接在机床工作空间中采用梯形速度控制方法实现速度控制策略时,出现过冲和速度振荡的原因进行了分析。提出了梯形速度控制递归算法用以解决轨迹段结束时的过冲和速度段过渡时的速度振荡问题,对不同梯形速度控制过程进行了实验计算,结果证明得到的轨迹精度较高,实际速度曲线和理论速度曲线接近完全重合,且在速度段过渡处实际速度曲线更加光滑。最后分析说明了机床中冗余滑块的位置与并联机构灵巧度分布规律之间的联系,且冗余滑块处于不同位置时的机构灵巧度的计算简单、规律明显。因此,提出采用灵巧度准则对冗余滑块的位置进行规划选择,并对提出的规划方法进行了仿真计算。然后,基于建立的简单刚度解析模型分析了对冗余滑块规划后的机构刚度分布规律,搜寻了工作空间内刚度性能最差点的位置,发现其可以满足加工要求,证明了该规划方法的有效性。
杨俊豪[7]（2019）在《五自由度混联机器人运动学标定与RTCP检验技术》文中研究指明随着航空航天、铁路运输、大型航运等领域的快速发展,目前存在大量对大型结构件的现场加工、装配、维修的需求。大型结构件具有外形尺寸大、几何形状复杂、精度要求高等特点,对其制造和维修等均面临着诸多的技术难题。为了适应加工大型结构件时大范围移动、局部高速精密加工的服役环境,以并/混联构型装备为核心功能部件的单机制造单元或多机制造系统正逐渐成为不可或缺的重要工具。几何精度是制约混联机器人拓展其应用领域的瓶颈问题之一。在具有一定基础制造精度的前提下,运动学标定是进一步提高混联机器人几何精度的有效手段。本文以一种新型5自由度混联机器人为对象,系统研究了其运动学标定技术,并着重采用正则化方法解决了误差辨识过程中存在的因辨识矩阵病态性而导致辨识结果不适定的问题。首先,基于旋量理论建立了满足完备性和最小性的混联机器人几何误差模型。其次,在误差参数辨识环节,提出两种用于评价辨识算法有效性的指标,并基于仿真结果比较了四类正则化辨识算法的解的稳定性以及解对模型的预测能力。同时,研究并揭示了测量噪声对各类辨识算法的影响规律。最后,提出误差补偿策略并开展运动学标定实验。实验结果表明,运动学标定后混联机器人在全工作空间范围内的位置误差和姿态误差分别被降低至0.054 mm和0.041o以下,从而验证了所提方法的有效性。RTCP技术是检验五轴联动加工装备综合精度性能以及加工能力的有效手段,本文围绕RTCP检测原理与技术在混联机器人的具体应用开展了相关理论与实验研究。首先基于多目标优化算法获取混联机器人RTCP检验中心位置以及最大检验姿态角,使得机器人在操作空间具备最大姿态角检测范围的前提下,尽可能增加关节空间中主动关节相应的运动范围。然后设计并规划了三种标准RTCP检验轨迹和一种包含了丰富的运动速度状态的优化“8”字形轨迹。最后,计算RTCP轨迹最小曲率半径,确定NC指令的最大插补步长,并根据规划的检验轨迹生成相应的NC指令,进而开展混联机器人RTCP精度检测实验研究。实验结果表明,在运动学标定的基础上,RTCP检验方法可以通过检验末端位置误差来有效检测机器人的动态误差,进而评价混联机器人的五轴联动精度。
赵云[8]（2019）在《极少运动副过约束五自由度混联机器人设计与虚拟仿真分析》文中认为各类少自由度并联机构中,两转一移三自由度（2R1T）并联机构是非常重要的一类机构,特别是在五自由度混联机器人方面得到了成功应用,其在航空航天、船舶等高端制造领域复杂结构件作业方面具有工作空间大且操作灵活的明显优势。并联机构运动副数目越少,其结构越简单,更加容易实现高结构刚度的设计,因此本论文提出了一类极少运动副2R1T并联机构的构型综合方法,并在得到的一种四支链极少运动副2R1T并联机构2RPU-UPR-RPR动平台上方添加一个单自由度摇摆头实现另一水平方向的方位调整,并将并联机构基座安装在一单自由度移动工作台实现另一水平方向位置的调整,构造一种能够同时满足大工作空间与高结构刚度的五自由度混联机构加工机器人,进而对其进行尺度优化设计与虚拟仿真分析,主要工作内容如下:首先,基于约束螺旋理论分析论证三支链和四支链2R1T并联机构末端受到的极限约束力螺旋系,基于此极限约束力螺旋系综合一系列具有极少运动副的三支链和四支链2R1T并联机构,包括2RPU-UPR-RPR和RPU-2UPR-RPR机构。其次,针对构造得到的结构对称性较好的两种四支链机构2RPU-UPR-RPR和RPU-2UPR-RPR,以工作空间、刚度为评价指标对其对比分析,然后基于性能更优的2RPU-UPR-RPR机构构造一种五轴混联机器人,并采用等效串联机构法对五轴混联机器人机构的位置正反解进行了分析,为后面的尺度优化与切削加工仿真提供了算法依据。然后,基于一类实际航空航天零件的特点和需求,定义一个圆柱加工工件的大小,在满足设计工作空间的条件下,基于力/运动传递性能指标对五轴混联机器人机构进行尺度优化,得到一组使机构性能优异的尺寸组合。最后,基于优化得到的混联机器人机构关键尺寸大小,建立五轴混联机器人的仿真模型,并基于开源机器人仿真软件VRep对设计的机器人进行了运动仿真以及表面切削加工仿真,并用加工球面轨迹的算例对所建运动学模型的正确性进行验证,通过与理论分析结果对比,验证前面构型综合、运动学反解模型的正确性,为以后的机器人的实际应用奠定一定的基础。
许文文[9]（2019）在《新型五自由度混联机床机构（（3-RPR+R）&UPS）+P的基础研究》文中提出先进的制造业及重工业是体现国家综合国力的标准之一,而高性能的数控机床产业则在这其中扮演着举足轻重的角色。数控机床行业在航空航天、铁路、汽车、国防军工等领域中具有良好的应用前景且具有深远的影响。本文针对大型工业复杂细长整体结构件的加工时刚度大,响应速度快及承载能力强等性能要求,将设计出一种新型五自由度混联机床机构,并对该混联机床机构的基础理论进行分析。研究的主要内容概括如下:设计出该新型五自由度混联机床机构的构型,并对其构型进行了介绍。基于螺旋理论研究了该新型混联机床机构实现五自由度运动模式的机理,并验证理论分析的正确性;基于螺旋的相关理论选取了机构的驱动输入及对机构的奇异性进行了分析。对新型五自由度混联机床机构进行了运动学分析。运用解析矢量法求解出该混联机构的位置反解方程,在已知动平台位姿及机床刀尖点坐标的情况下,求得机构各驱动的输入位移;通过运用影响系数法推导出机构的一阶影响系数矩阵与二阶影响系数矩阵即Jacobian矩阵和Hessian矩阵,并建立该混联机构的运动学模型;运用数值搜寻法对机床机构的工作空间进行了分析。对新型五自由度混联机床机构进行了动力学分析。利用基于机床机构整体虚能量优势的虚功原理,建立了新型五自由度混联机床机构动力学模型,通过MATLAB与ADAMS软件对机床机构进行仿真计算,结果验证了此机床机构动力学理论分析的正确性;给出一个加工实例,求解出加工过程中各驱动杆运动学的变化规律,验证了机床机构的正确性和合理性。对新型五自由度混联机床并联机构进行了刚度及静力学分析。通过对该机床机构的受力情况进行了分析,建立该并联机构的静力平衡方程;利用小变形叠加原理及力螺旋量,分析各支链在约束力/偶及驱动力螺旋作用下产生的变形,进而可以求得机构的整体柔、刚度矩阵;通过分析各杆变形与动平台变形之间的关系,建立了该混联机床机构的静刚度模型;通过结合算例,用MATLAB进行理论计算,得出并联机构（3-RPR+R）&UPS各约束力/矩及驱动力产生的弹性变形的变化曲线。
彭娟[10]（2019）在《基于RTCP的五轴混联机床动态精度影响因素的作用规律研究》文中进行了进一步梳理随着并联机构的不断发展和完善,将并联机构的大负荷能力、高响应和灵活摆动的特点与串联机构的大工作空间、高精度的运动能力相结合,所研制的基于串并联机构的五轴混联加工设备是航空铝合金高速加工的可靠选择。本文以PRS-XY五轴混联机床为研究对象,对其动态精度进行研究。利用传统五轴数控机床的RTCP（Rotation tool center point）功能特点,通过设定混联机床刀尖点始终位于编程轨迹上,描述一种属于混联机床的RTCP检测轨迹。基于搭建的五轴联动模型,运行RTCP检测轨迹,仿真分析动态误差对刀具刀尖点运动误差的作用规律。具体研究内容如下:（1）分析了五轴混联机床的结构特点,构建机床正逆运动学的数学模型,然后利用数值解析方法验证了两个模型相互之间的正确性。介绍了高档五轴数控机床的RTCP工作原理,基于传统数控机床的RTCP检测方法,研究属于五轴混联机床的RTCP检测轨迹,并且所描述的轨迹具有使五轴混联机床的刀具刀尖点始终位于编程轨迹上的特点。（2）介绍了五轴混联机床驱动轴的伺服控制系统组成,主要分别探讨了并联机构和串联轴XY工作台的控制系统;合理简化滚珠丝杠进给系统后搭建机械传动系统;通过对传统PID控制进行分析,建立机床伺服控制系统三环控制的单轴驱动控制模型。采用添加前馈的方式进行伺服控制系统模型的优化,然后建立动态误差与刀具刀尖点运动误差的关系。（3）在Simulink环境下构建五轴混联机床的联动系统。为验证其正确性,在SimMechanics环境下搭建机床的物理系统;然后在同一期望轨迹下,仿真两种环境下的五轴联动系统的滑块实际输出位移一致,从而验证两种环境下的模型的正确性和有效性。（4）基于建立的刀尖点运动误差模型,利用Simulink环境下建立的五轴联动模型运行RTCP检测轨迹,仿真分析混联机床的各驱动轴跟随误差对刀尖点位置误差的作用规律;通过提出一个动态误差传递指标表征机床各轴与刀尖点位置误差之间的传递关系;最后采用多维度显示方法得到各驱动轴跟随误差对应的刀尖点特征运动误差轨迹,有助于混联机床动态误差的溯源,为动态误差补偿提供引导性建议,从而达到机床加工精度提升的效果。
二、新型五自由度五轴数控并联卧式机床运动学设计方法研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型五自由度五轴数控并联卧式机床运动学设计方法研究（论文提纲范文）
（1）基于S形试件的五轴联动数控机床动态精度检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 五轴联动数控机床伺服联动误差建模方法研究现状 |
| 1.2.2 五轴联动数控机床动态精度的运动检测方法研究现状 |
| 1.2.3 五轴联动数控机床动态精度的实际加工检测方法研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 五轴数控机床伺服联动误差模型 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 五轴联动数控机床运动学模型 |
| 2.2.1 五轴联动数控机床结构简介 |
| 2.2.2 运动学变换理论基础 |
| 2.2.3 D-H法建模原理 |
| 2.2.4 双转台五轴联动数控机床运动学模型 |
| 2.3 五轴数控机床伺服进给系统的数学模型 |
| 2.3.1 五轴数控机床机械传动系统建模 |
| 2.3.2 五轴数控机床伺服控制系统建模 |
| 2.3.3 伺服进给系统仿真模型 |
| 2.4 五轴数控机床伺服进给系统的动态误差分析方法 |
| 2.4.1 伺服进给系统的动态误差 |
| 2.4.2 延时连续法 |
| 2.5 五轴数控机床伺服联动误差模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 动态精度检测试件的动态误差 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 动态精度检测试件 |
| 3.3 动态精度检测试件理论基础 |
| 3.3.1 动态精度检测试件的构造原理 |
| 3.3.2 动态精度检测试件特性分析 |
| 3.4 动态精度检测试件的动态误差分析 |
| 3.4.1 动态精度检测试件的动态误差计算方法 |
| 3.4.2 动态精度检测试件的动态误差计算结果分析 |
| 3.5 动态精度检测试件试切实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 五轴数控机床联动性能对S试件动态误差作用规律研究 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 五轴数控机床多轴联动误差对试件动态误差形成的影响 |
| 4.2.1 平动轴动态误差对刀具位姿误差影响规律 |
| 4.2.2 旋转轴动态误差对刀具位姿误差影响规律 |
| 4.2.3 刀具位姿误差与试件动态误差分布关系 |
| 4.3 五轴数控机床联动性能对S形试件动态误差作用规律仿真分析 |
| 4.3.1 S形试件数控加工指令特性分析 |
| 4.3.2 进给速度动态规划 |
| 4.3.3 伺服联动性能对S形试件动态误差分布作用规律分析 |
| 4.4 S形试件试切检测实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 动态精度检测试件有效性评价指标 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 动态精度检测试件有效性评价指标一 |
| 5.2.1 动态精度检测试件有效性评价指标定义 |
| 5.2.2 动态精度检测试件的LCV和 CLCV指标对比分析 |
| 5.3 动态精度检测试件有效性评价指标二 |
| 5.3.1 S形试件动态误差灵敏度指标定义 |
| 5.3.2 S形试件的动态误差灵敏度分析 |
| 5.4 五轴数控机床联动性能溯源与误差补偿实例 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文主要内容总结 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A:构成S形试件上、下准线每段曲线的数学表达式 |
| 附录 B:加工实验中S形试件标准检测点 |
| 附录 C:利用PRC方法获取的S形试件检测点坐标及法矢 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）五自由度混联机床虚拟加工仿真与同步虚拟监测系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景与意义 |
| 1.2 机器人概述 |
| 1.2.1 串联机器人 |
| 1.2.2 并联机器人 |
| 1.2.3 混联机器人 |
| 1.3 虚拟样机技术研究 |
| 1.4 本文主要研究内容/方法 |
| 第2章 虚拟加工与监测系统运动学算法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 五自由度混联机床机构 |
| 2.3 混联机构理论位置正解 |
| 2.3.1 以杆长作为输入的位置正解 |
| 2.3.2 以转动关节角度作为输入的位置正解 |
| 2.4 伴随运动分析 |
| 2.5 混联机构反解分析 |
| 2.5.1 并联部分反解计算 |
| 2.5.2 混联机构反解计算 |
| 2.6 工作空间分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 混联机床虚拟加工仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 V-REP机器人仿真平台 |
| 3.3 嵌入式脚本控制 |
| 3.4 远程客户端应用编程控制 |
| 3.5 V-REP虚拟样机搭建 |
| 3.5.1 混联机床模型导入 |
| 3.5.2 混联机床仿真模型在V-REP中的搭建 |
| 3.5.3 V-REP中各组件仿真属性设置 |
| 3.6 远程通信控制运动学仿真 |
| 3.7 逆运动学求解器运动学仿真 |
| 3.8 混联机床切削加工仿真 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 实验样机与虚拟监测软硬件系统搭建 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样机结构设计 |
| 4.2.1 主要技术参数 |
| 4.2.2 AC摆结构设计 |
| 4.2.3 并联部分结构设计 |
| 4.2.4 工作台设计 |
| 4.2.5 整体结构设计 |
| 4.2.6 分支杆驱动电机选型 |
| 4.3 虚拟监测系统实现原理 |
| 4.4 控制系统搭建简述 |
| 4.5 零点标定实验设计 |
| 4.6 同步监测实现方法 |
| 4.6.1 直接驱动法 |
| 4.6.2 末端位置控制法 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）五轴数控机床空间误差检测、补偿与动态误差控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空间误差建模与几何误差分析 |
| 1.2.2 误差检测与辨识方法 |
| 1.2.3 误差补偿方法 |
| 1.3 有关研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容及论文结构 |
| 第二章 五轴机床空间误差建模与误差灵敏度、耦合关系分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 五轴机床空间误差建模 |
| 2.2.1 几何误差定义 |
| 2.2.2 机床运动学模型 |
| 2.2.3 五轴机床空间误差模型 |
| 2.3 综合考虑刀具位姿误差的几何误差灵敏度分析 |
| 2.3.1 刀具位置误差与姿态误差关系 |
| 2.3.2 灵敏度指标定义 |
| 2.4 几何误差耦合关系分析 |
| 2.4.1 空间误差模型简化 |
| 2.4.2 考虑误差耦合的旋转轴检测 |
| 2.5 实验验证与讨论 |
| 2.5.1 几何误差灵敏度分析验证 |
| 2.5.2 旋转轴几何误差检测验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 五轴机床空间误差检测及自适应几何误差辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 优选测量点的五轴机床空间误差检测方法 |
| 3.2.1 几何误差的多项式描述 |
| 3.2.2 基于可观测度指标的测量点分布方法 |
| 3.2.3 测量路径规划 |
| 3.3 自适应几何误差辨识方法 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.5 实验验证与讨论 |
| 3.5.1 实验验证 |
| 3.5.2 结果分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于站位分布与坐标自校准方法的多站检测优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光跟踪仪多站检测原理 |
| 4.2.1 激光跟踪仪球坐标检测原理 |
| 4.2.2 激光跟踪仪多站检测原理 |
| 4.3 激光跟踪仪站位分布 |
| 4.4 坐标自校准方法优化 |
| 4.4.1 传统坐标自校准方法介绍 |
| 4.4.2 自校准测量点选择 |
| 4.4.3 坐标自校准方法 |
| 4.5 仿真分析与实验验证 |
| 4.5.1 激光跟踪仪站位分布仿真分析 |
| 4.5.2 坐标自校准方法仿真分析 |
| 4.5.3 实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 五轴机床刀轨动态误差控制与评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 传统刀轨加减速方法与误差分析 |
| 5.2.1 机床运动控制方法 |
| 5.2.2 传统刀轨加减速控制方法 |
| 5.2.3 传统刀轨加减速控制下的误差分析 |
| 5.3 工件坐标系下刀具位姿同步运动的刀轨加减速控制方法 |
| 5.4 评价动态误差的检测试件 |
| 5.4.1 检测试件设计 |
| 5.4.2 检测试件轮廓误差分析 |
| 5.5 仿真分析与实验验证 |
| 5.5.1 仿真分析 |
| 5.5.2 实验验证 |
| 5.5.3 结果分析与讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 五轴机床误差补偿案例研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 机床误差补偿方案介绍 |
| 6.2.1 误差补偿方案 |
| 6.2.2 误差补偿方法介绍 |
| 6.3 机床误差补偿应用案例 |
| 6.3.1 误差设置 |
| 6.3.2 空间误差检测与几何误差辨识 |
| 6.3.3 误差补偿效果验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（4）新型五轴联动的混联式加工装备的运动学分析与仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 工业机器人结构研究现状 |
| 1.2.2 工业机器人控制算法方法研究现状 |
| 1.2.3 工业机器人应用研究现状 |
| 1.3 课题研究目的及意义 |
| 1.3.1 课题研究意义 |
| 1.3.2 未来发展趋势及应用前景 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 五轴联动式混联装备运动学分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 五轴联动式混联装备机构分析 |
| 2.2.1 动静平台结构 |
| 2.2.2 伸缩杆机构 |
| 2.2.3 串并联结构分析 |
| 2.3 机构运动学分析 |
| 2.3.1 机构姿态的一般描述方法 |
| 2.3.2 五轴联动混联装备简化模型 |
| 2.3.3 并联平台运动学分析 |
| 2.3.4 串并混联运动学分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 引入四元数法的运动学分析 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 四元数法的逆解算法分析 |
| 3.2.1 四元数及对偶四元数理论 |
| 3.2.2 基于对偶四元数的逆解算法 |
| 3.3 引入四元数法的逆解算法仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 工作空间分析及仿真分析 |
| 4.1 工作空间的定义及影响因素 |
| 4.1.1 铰链副的约束限制 |
| 4.1.2 作用杆之间的作用约束 |
| 4.1.3 伸缩杆的约束 |
| 4.2 运动仿真分析 |
| 4.3 工作空间分析 |
| 4.4 可靠性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 控制系统开发与实现 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 电气控制系统概述 |
| 5.2.1 控制系统总体方案 |
| 5.2.2 控制器及伺服系统 |
| 5.3 运动控制系统 |
| 5.3.1 Twin CAT软件简介 |
| 5.3.2 运动控制系统概述 |
| 5.3.3 控制算法与PLC的通讯 |
| 5.4 上位机控制系统 |
| 5.4.1 人机交互界面 |
| 5.4.2 上位机界面及轨迹规划 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于RTCP的五轴混联机床跟随误差检测轨迹仿真分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 混联机床的研究现状 |
| 1.2.1 国内外混联机床的发展状况 |
| 1.2.2 数控机床伺服控制系统精度的研究现状 |
| 1.3 数控机床RTCP功能及RTCP轨迹的规划 |
| 1.3.1 数控机床RTCP功能的原理介绍 |
| 1.3.2 并联机构RTCP运动轨迹规划 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 混联机床的结构及跟随误差研究分析 |
| 2.1 混联机床机械结构 |
| 2.1.1 混联机床机械结构分析与运动学坐标系建立 |
| 2.1.2 混联机床并联主轴头的逆运动学分析 |
| 2.1.3 混联机床的正运动学分析 |
| 2.2 伺服控制系统的组成单元 |
| 2.2.1 数控机床机械传动装置的数学模型 |
| 2.2.2 伺服控制系统中的电气部分 |
| 2.3 混联机床驱动轴的伺服控制系统建模 |
| 2.3.1 并联主轴头驱动轴的伺服控制系统建模 |
| 2.3.2 串联机构X轴的伺服控制系统建模 |
| 2.3.3 三环伺服控制系统模型优化 |
| 2.3.4 控制系统的动态误差系数法 |
| 2.4 混联机床刀尖点运动误差仿真方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 混联机床的RTCP检测轨迹性能比较 |
| 3.1 五轴混联机床RTCP检测工作机理分析 |
| 3.1.1 基于RTCP的五轴机床联动性能检测试验 |
| 3.1.2 RTCP检测轨迹的生成方法研究 |
| 3.1.3 RTCP检测轨迹下的刀具刀尖点误差 |
| 3.2 五轴混联机床单轴失配的RTCP轨迹检测性能比较 |
| 3.2.1 串联工作台驱动轴跟随误差的RTCP轨迹检测结果 |
| 3.2.2 并联主轴头驱动轴跟随误差的RTCP轨迹检测结果 |
| 3.3 五轴混联机床多轴失配的RTCP轨迹检测性能比较 |
| 3.3.1 串联轴X轴和Y轴伺服失配状况下的的RTCP检测分析比较 |
| 3.3.2 并联轴双轴间伺服参数不同情况下的的RTCP检测分析比较 |
| 3.3.3 并联轴三轴的伺服参数均失配情况下的刀尖点误差分析比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 RTCP检测轨迹优化方法研究及分析 |
| 4.1 RTCP检测轨迹的检测能力差异化分析 |
| 4.2 混联五轴机床刀具刀尖点误差影响因素分析 |
| 4.2.1 并联构型主轴头动平台到终端刀尖点误差的传递关系 |
| 4.2.2 混联机床各驱动轴跟随误差与终端动平台间的传递关系 |
| 4.2.3 混联五轴机床刀具刀尖点误差影响因素分析 |
| 4.3 基于遗传算法的RTCP轨迹优化 |
| 4.3.1 遗传算法的实现过程 |
| 4.3.2 基于灵敏度指标的RTCP检测优化轨迹 |
| 4.3.3 优化的RTCP检测轨迹的仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文结论 |
| 5.2 未来工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）C形龙门五轴联动混联机床的轨迹规划及工作特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 混联机床国内外发展与研究现状 |
| 1.2.1 混联机床国外发展与研究现状 |
| 1.2.2 混联机床国内发展与研究现状 |
| 1.3 五轴联动混联机床的轨迹规划及工作特性分析的关键技术 |
| 1.3.1 五轴联动混联机床运动学研究 |
| 1.3.2 五轴联动混联机床轨迹控制 |
| 1.3.3 并联机构灵巧度研究 |
| 1.3.4 并联机构的刚度研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 C形龙门五轴联动混联机床运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机床的结构分析 |
| 2.3 机床的位置分析 |
| 2.3.1 建立坐标系 |
| 2.3.2 位置反解 |
| 2.3.3 位置正解 |
| 2.4 机床的运动分析 |
| 2.4.1 速度分析 |
| 2.4.2 加速度分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 C形龙门五轴联动混联机床轨迹插补算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 C形龙门五轴联动混联机床插补策略 |
| 3.3 工作空间插补算法 |
| 3.3.1 线性插补算法计算A、C转角 |
| 3.3.2 刀轴矢量平面插补算法计算A、C转角 |
| 3.4 关节空间插补算法 |
| 3.4.1 直线插补算法 |
| 3.4.2 三次B样条插补算法 |
| 3.4.3 PVT插补算法 |
| 3.5 PVT插补算法仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 速度控制及轨迹误差 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 混联机床速度控制方法 |
| 4.3 轨迹误差分析 |
| 4.3.1 梯形速度控制方法 |
| 4.3.2 梯形速度控制递归算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 工作特性分析及冗余滑块规划 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机床灵巧度分析 |
| 5.2.1 灵巧度评价指标 |
| 5.2.2 灵巧度仿真分析 |
| 5.2.3 奇异位置分析 |
| 5.3 冗余滑块位置规划 |
| 5.3.1 规划方法 |
| 5.3.2 规划实例 |
| 5.4 基于刚度映射的检测模型 |
| 5.4.1 全雅克比矩阵的求解 |
| 5.4.2 刚度分布规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的论文和出版着作情况 |
（7）五自由度混联机器人运动学标定与RTCP检验技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 几何误差建模 |
| 1.2.2 参数辨识 |
| 1.2.3 机器人工作精度检测方法 |
| 1.2.4 RTCP检测功能 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 五自由度混联机器人几何误差建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 整机几何误差建模 |
| 2.2.1 并联机构几何误差建模 |
| 2.2.2 串联转头与机架刚体位移误差建模 |
| 2.3 误差辨识方程组 |
| 2.3.1 几何误差源相关性分析 |
| 2.3.2 辨识方程组病态性分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 正则化辨识方法优选与运动学标定实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 正则化辨识方法 |
| 3.2.1 截断奇异值分解法 |
| 3.2.2 Tikhonov正则化方法 |
| 3.3 正则化参数优选方法 |
| 3.3.1 广义交叉检验准则 |
| 3.3.2 L-曲线法 |
| 3.4 基于统计分析方法的计算机仿真 |
| 3.4.1 仿真流程 |
| 3.4.2 仿真结果与方法优选 |
| 3.4.3 讨论 |
| 3.5 误差补偿策略 |
| 3.6 运动学标定实验 |
| 3.6.1 实验方案 |
| 3.6.2 误差参数辨识 |
| 3.6.3 误差补偿 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 混联机器人五轴联动RTCP检验技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 混联机器人的RTCP检验方法研究 |
| 4.2.1 RTCP检验技术原理 |
| 4.2.2 确定检验点位置和姿态角范围 |
| 4.2.3 RTCP检验轨迹规划 |
| 4.2.4 确定RTCP检验轨迹参数 |
| 4.2.5 等步长法生成“8”字形轨迹指令 |
| 4.3 RTCP检验实验 |
| 4.3.1 RTCP精度校正 |
| 4.3.2 实验方案 |
| 4.3.3 实验结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）极少运动副过约束五自由度混联机器人设计与虚拟仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 五自由度混联机器人 |
| 1.2.2 2R1T三自由度并联机构 |
| 1.2.3 构型综合 |
| 1.2.4 运动学分析 |
| 1.2.5 尺度优化 |
| 1.2.6 仿真分析 |
| 1.3 论文的结构与主要研究内容 |
| 第2章 极少运动副过约束2R1T并联机构型综合 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三支链或四支链2R1T并联机构末端极限约束力螺旋系分析 |
| 2.3 极少运动副三支链和四支链过约束2R1T并联机构的型综合 |
| 2.3.1 具有极少运动副的三支链过约束2R1T并联机构构型综合 |
| 2.3.2 具有极少运动副的四支链过约束2R1T并联机构构型综合 |
| 2.4 讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 五自由度混联机器人运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 混联机器人的构造 |
| 3.2.1 2R1T并联机构的优选 |
| 3.2.2 五自由度混联机器人机构的构造 |
| 3.3 混联机器人位置正反解模型求解 |
| 3.4 算例 |
| 3.4.1 球面加工轨迹的实现 |
| 3.4.2 仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 五自由度混联机器人尺度优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 运动螺旋与力螺旋 |
| 4.2.1 约束螺旋与驱动力螺旋 |
| 4.2.2 输出运动螺旋 |
| 4.2.3 运动/力传递性能指标 |
| 4.3 2-RPU/UPR/RPR并联机构尺寸优化 |
| 4.3.1 工作空间与杆长约束条件分析 |
| 4.3.2 尺寸优化过程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 五自由度混联机器人虚拟仿真分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 V_REP机器人仿真平台介绍 |
| 5.3 嵌入式脚本控制 |
| 5.4 远程客户端应用编程控制 |
| 5.4.1 V_Rep与 C++进行通信的方法 |
| 5.4.2 V_Rep与 MATLAB进行通信的方法 |
| 5.5 五轴混联机器人运动仿真分析 |
| 5.5.1 V_Rep中仿真模型的搭建 |
| 5.5.2 V_Rep Remote API的框架以及在仿真中用到的函数 |
| 5.5.3 单轴调式与正负方向判定 |
| 5.5.4 运动学仿真 |
| 5.6 表面切削加工仿真 |
| 5.6.1 V_Rep中的表面切削仿真原理 |
| 5.6.2 五轴混联机器人表面切削仿真实现 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）新型五自由度混联机床机构（（3-RPR+R）&UPS）+P的基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题研究的依据与背景 |
| 1.2 课题研究的理论意义与应用价值 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 并联机床国内外研究现状 |
| 1.3.2 混联机床国内外研究现状 |
| 1.4 混联机床的发展趋势 |
| 1.5 课题研究目的 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 2.新型五自由度混联机床机构构型设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机构构型综合研究现状 |
| 2.3 新型混联机床机构构型设计及坐标系的建立 |
| 2.3.1 机构的构型设计 |
| 2.3.2 建立新型五自由度混联机床机构的坐标系 |
| 2.4 新型混联机床机构自由度分析 |
| 2.4.1 基于螺旋理论分析机床机构的自由度 |
| 2.4.2 基于修正G-K公式计算自由度 |
| 2.5 新型混联机床机构驱动的选取与奇异性分析 |
| 2.5.1 机构的驱动选取 |
| 2.5.2 混联机床机构的奇异性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3.新型五自由度混联机床机构运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 混联机床机构运动学研究现状 |
| 3.2.1 位置、速度及加速度研究现状 |
| 3.2.2 工作空间研究现状 |
| 3.3 新型混联机床机构位置反解分析 |
| 3.4 混联机床机构的速度分析 |
| 3.5 混联机床机构加速度分析 |
| 3.6 数值算例 |
| 3.6.1 基于MATLAB的数值计算 |
| 3.6.2 基于ADAMS的运动学仿真验证 |
| 3.7 工作空间分析 |
| 3.7.1 影响机床工作空间的因素 |
| 3.7.2 并联机构的工作空间分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4.新型五自由度混联机床机构动力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 混联机床机构动力学研究现状 |
| 4.3 新型混联机床机构动力学分析 |
| 4.4 新型五自由度混联机床动力学数值算例 |
| 4.4.1 基于Matlab软件的动力学算例计算 |
| 4.4.2 基于ADAMS软件的动力学仿真验证 |
| 4.5 加工实例 |
| 4.6 本章小结 |
| 5.并联机构(3-RPR+R)&UPS静力学及刚度分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 静力学及静刚度研究现状 |
| 5.3 并联机构(3-RPR+R)&UPS的静力平衡方程 |
| 5.4 并联机构(3-RPR+R)&UPS的刚度模型 |
| 5.4.1 并联机构约束力的螺旋分析 |
| 5.4.2 支链约束力螺旋系刚度矩阵求解 |
| 5.4.3 建立并联机构(3-RPR+R)&UPS的刚度模型 |
| 5.5 数值算例 |
| 5.6 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于RTCP的五轴混联机床动态精度影响因素的作用规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 混联机床的发展现状 |
| 1.3 并联机床误差来源分析的研究现状 |
| 1.3.1 几何误差的研究现状 |
| 1.3.2 热变形误差和弹性误差的研究现状 |
| 1.3.3 伺服控制精度研究现状 |
| 1.4 基于RTCP的五轴机床检测技术研究 |
| 1.5 本文内容安排 |
| 第二章 五轴混联机床运动学与RTCP轨迹的描述方法 |
| 2.1 五轴混联机床运动学分析 |
| 2.1.1 五轴混联机床的结构 |
| 2.1.2 五轴混联机床正逆解模型建立 |
| 2.1.3 位置正逆解算法验证 |
| 2.2 基于RTCP的五轴混联机床轨迹的描述方法 |
| 2.2.1 五轴机床RTCP功能介绍 |
| 2.2.2 并联机床RTCP轨迹的描述方法 |
| 2.2.3 RTCP检测轨迹介绍 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 五轴混联机床伺服控制系统建模 |
| 3.1 机床交流伺服控制系统的组成 |
| 3.2 永磁同步电机数学模型 |
| 3.3 机械传动装置数学模型 |
| 3.3.1 机械传动装置结构 |
| 3.3.2 机械传动装置的数学模型 |
| 3.4 五轴混联机床伺服控制系统模型 |
| 3.4.1 并联轴伺服控制系统建模 |
| 3.4.2 串联轴伺服控制系统建模 |
| 3.4.3 单轴动态误差建模 |
| 3.4.4 伺服控制系统模型优化 |
| 3.5 混联机床五轴联动模型验证分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 五轴混联机床刀尖点误差影响因素仿真分析 |
| 4.1 刀尖点运动误差仿真流程 |
| 4.2 基于RTCP检测轨迹机床联动性能仿真分析 |
| 4.2.1 由串联轴跟随误差引起的刀尖点误差规律 |
| 4.2.2 由并联轴跟随误差引起的刀尖点误差规律 |
| 4.2.3 动态误差传递特性研究 |
| 4.3 刀尖点特征误差轨迹研究 |
| 4.3.1 串联轴特征误差轨迹 |
| 4.3.2 并联轴特征误差轨迹 |
| 4.3.3 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文研究总结 |
| 5.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、新型五自由度五轴数控并联卧式机床运动学设计方法研究（论文参考文献）
- [1]基于S形试件的五轴联动数控机床动态精度检测方法研究[D]. 赫巍巍. 吉林大学, 2021(01)
- [2]五自由度混联机床虚拟加工仿真与同步虚拟监测系统设计[D]. 杨少彪. 燕山大学, 2021(01)
- [3]五轴数控机床空间误差检测、补偿与动态误差控制方法研究[D]. 李晴朝. 电子科技大学, 2021
- [4]新型五轴联动的混联式加工装备的运动学分析与仿真[D]. 高博雯. 北华航天工业学院, 2020(06)
- [5]基于RTCP的五轴混联机床跟随误差检测轨迹仿真分析与优化[D]. 张兴地. 电子科技大学, 2020(08)
- [6]C形龙门五轴联动混联机床的轨迹规划及工作特性分析[D]. 葛帅帅. 南京理工大学, 2020(01)
- [7]五自由度混联机器人运动学标定与RTCP检验技术[D]. 杨俊豪. 天津大学, 2019(01)
- [8]极少运动副过约束五自由度混联机器人设计与虚拟仿真分析[D]. 赵云. 燕山大学, 2019
- [9]新型五自由度混联机床机构（（3-RPR+R）&UPS）+P的基础研究[D]. 许文文. 中北大学, 2019(09)
- [10]基于RTCP的五轴混联机床动态精度影响因素的作用规律研究[D]. 彭娟. 电子科技大学, 2019(01)