【20160223】机械原理|机构的结构分析
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# `8 C- `' u& L4 H7 ], o! U一般空间机构的自由度计算公式* r( u, p1 q- ^2 U
8 G* X q7 J5 k+ M) W# h5 x
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4 ^+ {8 [0 y' V4 C" s3 P. A' R
F=6(N-1)-(5f5+4f4+3f3+2f2+f1)=6(N-1)-Σifi=6n-Σifi
0 R. f7 g2 Q, i3 T更普遍的表达形式是格鲁巴-库兹巴赫[GrüblerßKutzbach(G-K)]公式，即
! x9 ?* ]- k7 ~1 t, rF=d(N-1)-Σ(d-fi)=d(N-g-1)+Σfi7 O" m+ a. e& Z7 f
式中g为运动副数。) E. r1 p2 u9 J
9 n* D$ L% h2 b4 a u, I1 e单闭环：构件数等于运动副数，即g=N1 j. ?0 v$ ~0 @# ~' e' W- p# y
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。; Q+ W0 j8 ^4 K' U A, {* J- h# i
F; q; Z+ H6 c( d; k* I0 @
①平面关节型机器人，又称SCARA机器人(Selective Compliance Assembly Robot Arm)。4 A/ e# x8 W& e" s* [8 |& `+ s1 M
N=5，g=4，Σfi=4，F=6(N-g-1)+Σfi=40 A. L; ~6 j. U" N% p
1
6 c2 x' z$ n5 T②STANFORD机器人
& J0 d4 o; i$ \! A- t* K* c2 ~* E `N=7，g=6，Σfi=6，F=F=6(N-g-1)+Σfi=6, r8 [1 M. | y# [3 e! o
2
! a p9 f- V. y7 I* r8 z& H# H
③自动驾驶仪操纵装置内的空间四杆机构。
. h1 V4 S- z" b+ R2 p0 tN=4，g=4，Σfi=7，F=6(N-g-1)+Σfi=1
L/ O3 y8 [# [3 O" R& [# p
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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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