【20160223】机械原理|机构的结构分析! A0 C; S3 |" c. u8 z
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一般空间机构的自由度计算公式
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8 q5 g$ U% r9 K1 l2 H+ s若在三维空间有N个完全不受约束的物体，并选择其中一个为固定参照物，这时每个物体相对参照物都有6个自由度若将所有物体之间用运动副连接起来，并选定其中一个构件为机架便构成了一个空间机构。该机构中含有N-1个或n个活动构件，连接构件的运动副用来限制构件间的相对运动。则/ _9 B" P7 |" J2 K/ n
F=6(N-1)-(5f5+4f4+3f3+2f2+f1)=6(N-1)-Σifi=6n-Σifi% R. @" t/ i. h( B$ }, h) b
更普遍的表达形式是格鲁巴-库兹巴赫[GrüblerßKutzbach(G-K)]公式，即
5 g# z+ T# B" U8 j! e+ P- iF=d(N-1)-Σ(d-fi)=d(N-g-1)+Σfi' ^& _& x" Y! Y! F ^( W/ W5 m5 [
式中g为运动副数。
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7 ^9 g$ ^/ R9 k1 M1 r单闭环：构件数等于运动副数，即g=N
& @) U6 O" j$ I9 `1 x: X+ {& t若在一个单闭环中加上一条两端都有运动副的开链，则可形成另一闭环，这时增加的运动副数比增加的构件数多1，即每增加一个独立的环路，增加的运动副总数为g，而增加的构件数为g+1，这样当环路增加到L时，所增加的运动副数比所增加的构件数多L-1，即g-N=L-1，或L=g-N+1。
" W4 w3 Y4 p8 t3 H- C6 E% O) ~. i0 E
①平面关节型机器人，又称SCARA机器人(Selective Compliance Assembly Robot Arm)。
6 f' i7 o* Q, A5 p2 {7 }N=5，g=4，Σfi=4，F=6(N-g-1)+Σfi=4: ~" N7 V! B& s; k Y4 J
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; K# M, k+ C4 G2 Z②STANFORD机器人
* z9 O; E3 `7 H+ L) CN=7，g=6，Σfi=6，F=F=6(N-g-1)+Σfi=6
+ }- Z6 F/ i9 h1 z K8 d
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- M+ a) }8 U5 G③自动驾驶仪操纵装置内的空间四杆机构。
9 T7 f- h9 K f. q8 ?2 aN=4，g=4，Σfi=7，F=6(N-g-1)+Σfi=1# c' Z9 m9 o0 f8 Q1 d
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, K4 p) M+ E' R$ o, ~3 a
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楼主: 黑森林的鹿
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发表于 2016-2-22 14:58:09
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楼主
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