開題報告-劉傳飛

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1、序號：：：06406213：06406213常常州常州州大州大大學大學畢業(yè)設(shè)計（（論文（論文））前期材料）前期材料（（（2010（2010屆屆屆）屆）））學學學生生生劉傳飛學學學號號號06406213學學學院院院機械與能源工程學院專業(yè)班級機制062題題題目目目并聯(lián)噴涂機的動力學建模與分析類類類別別別畢業(yè)設(shè)計□□□畢業(yè)論文?校內(nèi)指導教師朱小蓉專業(yè)技術(shù)職務(wù)副教授校外指導老師專業(yè)技術(shù)職務(wù)材材材料料料目目目錄錄錄序號名稱數(shù)量備注1畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書12文獻綜述（設(shè)計類）或開題報告（論文類）13外文翻

2、譯（封面、譯文、原文）1二二二○二○○○一一一一○○○○年年年年三三三三月月月月學號：：：06406213常常州常州州大州大大學大學畢業(yè)設(shè)計（（論文（論文））開題報告）開題報告（（（2010屆屆屆）屆）））題題題目目目并聯(lián)噴涂機的動力學建模與分析學學學生生生劉傳飛學學學院院院機械與能源工程學院專專專業(yè)專業(yè)業(yè)業(yè)班班班班級級級級機制062校內(nèi)指導教師朱小蓉專業(yè)技術(shù)職務(wù)副教授校外指導老師專業(yè)技術(shù)職務(wù)二二二○二○○○一一一一○○○○年年年年三三三三月月月月常州大學本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目：并聯(lián)

3、噴涂機的動力學建模與分析一、前言1．課題研究的意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(1)課題研究的意義噴涂即是把涂料均勻涂布在基體表面，形成連續(xù)、致密的涂膜。涂膜對于基體具有保護、裝飾或其他特殊作用。而噴涂機就是產(chǎn)生該涂膜的機器，其好壞直接影響涂膜的優(yōu)良程度。噴涂廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，對于優(yōu)良的噴涂機構(gòu)應(yīng)用前景非常廣闊。并聯(lián)機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)剛度大、承載能力強、定位和運動精度高以及慣性低等優(yōu)點，將其應(yīng)用于噴涂機具有重要意義。高運動精度、定位、穩(wěn)定性強的并聯(lián)噴涂機形成的涂層均勻、連續(xù)、致密。還可根據(jù)需要控制并

4、聯(lián)機構(gòu)的運動過程，對基體特定位置加厚涂層，大大加強了涂層所要起到的作用。此外，并聯(lián)機構(gòu)的強定位、高運動精度在噴涂過程中可以避免不必要的噴涂，提高噴涂效率，節(jié)約涂料。本課題對并聯(lián)噴涂機構(gòu)運動學、動力學的研究，為并聯(lián)噴涂機機構(gòu)的動態(tài)性能分析、機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)控制等實際應(yīng)用提供可靠依據(jù)。(2)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢并聯(lián)機構(gòu)(ParallelMeehanism)，是空間機構(gòu)學的一個重要分支。它一般是指動平臺和定平臺通過兩個或兩個以上獨立的閉環(huán)運動鏈相連接，機構(gòu)具有兩個或兩個以上的自由度，以并聯(lián)方式驅(qū)

5、動的一種閉環(huán)機構(gòu)[1]。目前知道的最早并聯(lián)機構(gòu)是數(shù)學家Cauchy于1895年開始研究的一種“關(guān)節(jié)連接的八面體”。并聯(lián)機構(gòu)的研究最早可追溯到20世紀，1938年P(guān)ollard提出采用并聯(lián)機構(gòu)為汽車噴漆。1949年，Gough提出用一種并聯(lián)機構(gòu)的機器(即Stewart平臺機構(gòu))檢測輪胎，這是真正得到運用的并聯(lián)機構(gòu)。之后由于并聯(lián)機構(gòu)的突出優(yōu)點，其吸引了越來越多的研究學者，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛，從具有節(jié)能、經(jīng)濟、安全、不受場地和氣候條件限制等優(yōu)點的飛行模擬器到被稱為“21世紀的機床”的“虛擬軸機床”

6、、充分發(fā)揮并聯(lián)機構(gòu)工作空間不大但精度和分辨率都非常高之特點的微型操作精密機器人以及近幾年可達宇宙飛船上補給物品和人員交流目的的空間對接機構(gòu)等。在1965年，英國工程師Stewart提出了具有6自由度的Stewart平臺并將其應(yīng)用于飛行模擬器。1978年，澳大利亞機構(gòu)學教授Hunt將Stewart第1頁共6頁常州大學本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告平臺應(yīng)用于機器人[2]。隨后，并聯(lián)機構(gòu)在并聯(lián)機器人的研究下得到深入發(fā)展。自20世紀80年代以來，世界各國的機構(gòu)學學者先后開展了對少自由度(一般自由度數(shù)為2

7、～5)并聯(lián)機器人的研究。特別是3自由度并聯(lián)機器人問題的研究相對較多，像著名的Delta機器人、3-RRR機器人、3-RPS機器人等。一般來說，對稱的、分支不再含有閉環(huán)的少自由度并聯(lián)機構(gòu)才會具有最典型的性質(zhì)。如果不特別要求各向同性，或僅針對某種具體情況，非對稱的機構(gòu)可能更合適一些。國內(nèi)外都提出了一些典型的非對稱機型，如瑞典的Tricept機器人、天津大學的Trivariant機器人，還有如高峰[4]、劉辛軍、楊廷力[5]等都綜合出了許多非對稱并聯(lián)機構(gòu)。隨著并聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍也越來越廣，尤其

8、是在機床方面的應(yīng)用。1994年，美國Gridding&Lewis公司首先展出Variax型并聯(lián)機床。之后，美國Ingersoll公司推出采用并聯(lián)機構(gòu)的VOH1000、HOH600型加工中心。這些早期（1994~1999年）開發(fā)的并聯(lián)運動機床，由于工作空間、工作精度以及性能價格比等原因，并未在實際生產(chǎn)中應(yīng)用。直到2000年前后，并聯(lián)運動機床在運動學原理、機床設(shè)計方法、制造工藝、控制技術(shù)、動態(tài)性能研究和工業(yè)應(yīng)用方面才取得重大突破[2]。并聯(lián)運動機構(gòu)與傳統(tǒng)機構(gòu)相比具有很多優(yōu)點：1）結(jié)構(gòu)簡單，傳動鏈極短