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一种用于并联构型主轴头的动力学标定方法技术

技术编号:20160847 阅读:41 留言:0更新日期:2019-01-19 00:13
本发明专利技术公开了一种用于并联构型主轴头的动力学标定方法,属于机床技术领域。该方法首先建立直线进给运动过程中并联构型主轴头的动力学模型,确定动力学参数;建立解耦多项式模型,用于对动力学参数进行计算;进一步根据解耦多项式模型的特点,设计具有最少测量位姿的标定实验方案,通过实验数据计算解耦多项式模型的实际系数,最终完成并联构型主轴头的动力学标定。最终有效解决了并联构型主轴头动力学参数计算不准确的问题,大幅提高了动力学参数的计算精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于并联构型主轴头的动力学标定方法
本专利技术属于机床
,特别涉及并联构型主轴头的动力学标定问题。
技术介绍
与串联机构相比,并联机构在理论上具有很多优点,例如更高的刚度质量比,更强的加速能力,更好的动态性能以及运动精度。由于这些优点,在过去的二十年中,基于并联机构的工业装备被大量研发,例如并联机床,高速拾取机器人,微动平台以及工业机器人。在这些应用中,并联构型主轴头已被应用于航空制造领域,同时有大量新的并联构型主轴头被相继提出,但在实际应用中,只有少量并联构型主轴头满足加工需求,大多数并联构型主轴头的实际性能并不理想,尤其是动态性能。因此,针对并联构型主轴头进一步开展动力学研究是非常必要的,而在这其中,如何保证并联构型主轴头动力学参数的计算精度是一项亟待解决的关键技术问题。对于并联构型主轴头,具有高精度的动力学计算模型是非常重要的。通常,可以基于理论动力学模型与名义参数对并联构型主轴头的相关动力学参数进行计算,但是这种方法的计算精度往往较低,无法满足工业应用的需求。动力学参数辨识是一种提高动力学计算精度的传统方法,通过辨识实验修正相关动力学参数,减少计算值与实际值间的误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于并联构型主轴头的动力学标定方法,其特征在于该方法包括如下步骤:1)建立直线进给运动过程中并联构型主轴头的动力学模型:

【技术特征摘要】
1.一种用于并联构型主轴头的动力学标定方法,其特征在于该方法包括如下步骤:1)建立直线进给运动过程中并联构型主轴头的动力学模型:式中,Fi为并联构型主轴头的驱动力,i=1,2,…n,n≤6,mij为质量矩阵元素,j=1,2,…n,gi2为重力矩阵元素,ag为重力加速度;2)定义动力学参数如下:Gi=gi2式中,Mi与Gi为并联构型主轴头的动力学参数;3)建立解耦多项式模型,用于对动力学参数Mi与Gi进行计算:式中,M′i与G′i分别代表用于计算动力学参数Mi与Gi的解耦多项式模型,α与β为欧拉角,aki、bk′i为解耦多项式模型Mi′的系数,cki、dk′i为解耦多项式模型Gi′的系数,k′=1,2,3,k=0,1,2,3;4)根据所建立的解耦多项式模型,选择如下7个测量位姿,以确定解耦多项式模型中的系数:式中,O、P1、P2、P3、Q1、Q2、Q3为7个测量位姿,α与β的取值代表各位姿的具体坐标,αmax与βmax分别为α与β的最大值;5)确定直线进...

【专利技术属性】
技术研发人员:王立平王冬吴军叶豪
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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