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基于stewart平台机构的并联机床设计理论及方法研究

1 绪论第1-19页
 1.1 研究背景第10-13页
 1.2 国内外研究现状第13-16页
  1.2.1 运动学设计领域第13-15页
  1.2.2 精度设计领域第15-16页
 1.3 课题来源及本论文研究内容第16-18页
  1.3.1 课题来源第16页
  1.3.2 选题意义第16-17页
  1.3.3 本论文研究内容第17-18页
 1.4 本论文结构第18-19页
2 STEWART平台的运动学分析第19-44页
 2.1 引言第19页
 2.2 STEWART平台族的运动学模型第19-24页
  2.2.1 描述Stewart平台族的九参数模型第20-21页
  2.2.2 Stewart平台的动平台姿态描述第21-22页
  2.2.3 Stewart平台的运动学反解第22-23页
  2.2.4 Stewart平台的雅可比矩阵第23-24页
 2.3 工作空间定义及分析第24-33页
  2.3.1 工作空间的制约因素第25-28页
   2.3.1.1 杆长约束第25-26页
   2.3.1.2 运动副转角约束第26页
   2.3.1.3 驱动杆间的干涉第26-28页
  2.3.2 工作空间的确定及实例第28-30页
  2.3.3 尺寸参数对工作空间的影响第30-33页
   2.3.3.1  平台铰链分布半径的影响第30-32页
   2.3.3.2 铰链点偏离角的影响第32页
   2.3.3.3 动平台章动角的影响第32-33页
 2.4 操作灵敏度定义及分析第33-40页
  2.4.1 两种操作灵敏度的定义第33-34页
  2.4.2 两种操作灵敏度的对比分析第34-37页
  2.4.3 结构尺寸参数对操作灵敏度的影响第37-40页
   2.4.3.1 平台铰链分布半径的影响第38页
   2.4.3.2 铰链点偏离角的影响第38-39页
   2.4.3.3 动平台章动角的影响第39-40页
 2.5 端点刚度分析第40-43页
  2.5.1 端点刚度矩阵第40-41页
  2.5.2 端点刚度矩阵计算实例第41-42页
  2.5.3 刚度矩阵的分析第42-43页
 2.6 本章小结第43-44页
3 STEWART型并联机床的结构参数设计第44-62页
 3.1 引言第44-46页
 3.2 优化问题的数学模型第46-51页
  3.2.1 设计变量第46页
  3.2.2 优化目标函数及约束条件第46-51页
   3.2.2.1 相关名词定义第46-48页
   3.2.2.2 确定关于最小可达章动角的球形主工作空间的搜索算法及算例第48-50页
   3.2.2.3 目标函数和约束条件的数学表达第50-51页
 3.3 优化方法的理论准备第51-58页
  3.3.1 遗传算法第51-56页
   3.3.1.1 遗传算法的原理第52页
   3.3.1.2 遗传算法的实现步骤第52-55页
   3.3.1.3 遗传算法的特点第55-56页
  3.3.2 BP神经网络算法第56-58页
 3.4 结构参数优化过程第58-59页
 3.5 优化结果分析第59-60页
 3.6 本章小结第60-62页
4 STEWART型并联机床的精度设计第62-79页
 4.1 引言第62页
 4.2 误差的来源第62-63页
 4.3 误差模型的建立第63-66页
  4.3.1 理想状况下的误差模型第63-65页
  4.3.2 考虑铰链间隙的误差模型第65-66页
 4.4 基于蒙特卡洛法误差分析第66-71页
  4.4.1 驱动杆随机抽样第66-67页
  4.4.2 球铰随机抽样第67-68页
  4.4.3 误差的蒙特卡洛模拟第68-71页
 4.5 误差敏感度的定义与分析第71-75页
  4.5.1 误差敏感度的定义第71-72页
  4.5.2 误差敏感度的分析第72-75页
 4.6 基于蒙特卡洛法的精度综合第75-77页
  4.6.1 理论基础第75-76页
  4.6.2 精度综合实例第76-77页
 4.7 本章小节第77-79页
5 并联机床仿真的实现第79-89页
 5.1 基于OPENGL的可视化运动仿真平台第79-83页
  5.1.1 OpenGL特点第79-80页
  5.1.2 三维运动仿真实现方法第80-83页
  5.1.3 仿真平台的用途第83页
 5.2 基于几何误差理论的误差分析软件第83-87页
  5.2.1 理论核心第84页
  5.2.2 VB与Matlab的交互方法第84-85页
  5.2.3 误差分析软件的功能和结构第85-87页
 5.3 本章小节第87-89页
6 总结与展望第89-92页
参考文献第92-98页
致谢第98-99页
作者博士期间发表论文第99页

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