大型設(shè)備動力裝置與減速裝置對接平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計含12張CAD圖,大型,設(shè)備,裝備,動力裝置,減速,裝置,對接,平臺,結(jié)構(gòu)設(shè)計,12,十二,cad 附錄一：外文翻譯 一臺帶有滑塊曲柄和螺桿機(jī)構(gòu)變速機(jī)的運動和動態(tài)特色設(shè)計 設(shè)計現(xiàn)有機(jī)制的可變輸入速度可以提高機(jī)器的輸出動力學(xué)和動態(tài)特性。基于這個概念，本文提出了一種方法以提高復(fù)合機(jī)構(gòu)的運動學(xué)和動態(tài)特性。它開始衍生出一個運動學(xué)和動力學(xué)特征的復(fù)合機(jī)理的分析模型。帶有控制點的 Bezier 功能被用來設(shè)計復(fù)合機(jī)構(gòu)的可變?nèi)?；控制點和該復(fù)合機(jī)制的運動學(xué)和動力特性是在 MATLAB 的優(yōu)化工具箱通過求解最優(yōu)函數(shù)來確定的。另外，建議方法由兩個設(shè)計實例說明。結(jié)果表明現(xiàn)存機(jī)器的輸出運動學(xué)和動力特性可以通過設(shè)計帶有貝塞爾功能的可變輸入速度來改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：可變輸入速度; 復(fù)合機(jī)制;運動和動態(tài)特性; 1 引言 傳統(tǒng)上，工程師以恒定的輸入速度設(shè)計現(xiàn)有機(jī)制的輸出特性。如果所需的輸出不同，則應(yīng)重新設(shè)計機(jī)構(gòu)的尺寸。為達(dá)到此目的，但不修改幾何尺寸的現(xiàn)有機(jī)制的一種替代方法。是為原來的機(jī)制設(shè)計可變輸入速度。 關(guān)于變量輸入速度的概念的應(yīng)用程序，可追溯到由 Rothbart 設(shè)計的凸輪機(jī)構(gòu)[1]，其中 Whitworth 急回機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化可變輸入速度到凸輪。Tesar 和 Matthew [2]運動方程用于基于可變凸輪轉(zhuǎn)速概念的凸輪從動機(jī)構(gòu)。Yan et al [3-6]開發(fā)了具有可變輸入速度系統(tǒng)的方法用于改善凸輪從動系統(tǒng)的運動特點，如消除跟隨運動的不連續(xù)性和低峰值。Van de Straete 和 De Schutter [7]提出了一種凸輪機(jī)構(gòu)帶有恒速電機(jī)和伺服電機(jī)，由差速驅(qū)動驅(qū)動。作為其電源輸入，用于靈活地修改輸出運動。姚等人 [8-13]應(yīng)用了最優(yōu)控制理論以提高輸出運動的凸輪速度和減少跟隨器的殘余振動。后來，可變輸入速度也適用于處理其他種類的機(jī)制。Kaplan 和 Rao [14]制定了一個可變輸入速度機(jī)制作為多目標(biāo)優(yōu)化問題。閻和陳[15-17]設(shè)計了滑塊 - 曲柄機(jī)構(gòu)輸入速度功能，Watt 型壓力機(jī)和 Stephenson 形成這些機(jī)制近似于所需的功能輸出軌跡。Liu et al [18]設(shè)計了一個用于降低滾珠絲桿傳動機(jī)構(gòu)的峰值加速度的多項式速度函數(shù)。閻和宋[19-22]開發(fā)了對于四桿連桿的可變輸入速度的設(shè)計方法以獲得預(yù)期的輸出運動特性和動態(tài)平衡性能。姚等人 [23,24]提出一種通過改變輸入的速度功能鏈接來最小化驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和振動力矩的四桿聯(lián)動方法。Yan 和 Yan [25]開發(fā)了一種用于具有可變輸入速度的四桿連桿綜合設(shè)計方法以降低峰值振動力和力矩的值，以提高性能的跟蹤速度軌跡，并盡量減少電機(jī)功率耗散。 基于上述研究結(jié)果，顯而易見現(xiàn)有機(jī)器的輸出運動和動態(tài)特性由機(jī)構(gòu)的配置和輸入決定。一般來說，如果一種現(xiàn)有設(shè)計的運動和動態(tài)特性需要被改進(jìn)為在恒速輸入；然后，原始機(jī)制的尺寸也需要變。但是 Rothbart [1]提出的使用另一種機(jī)制的辦法推動現(xiàn)有機(jī)制改善原有機(jī)制的機(jī)制。Yan 等提出的其他方法[3-6,8-13,15-18,20-25]通過設(shè)計提高產(chǎn)量直接變速輸入，而不改變尺寸的相同的機(jī)制。本研究的目的是開發(fā)和設(shè)計一個具有滑塊式機(jī)構(gòu)和螺絲機(jī)構(gòu)復(fù)合機(jī)制的可變輸入速度的模型用 于提高復(fù)合機(jī)制的運動學(xué)和動態(tài)特性來滿足所需的約束。這里，貝塞爾曲線[26]是 用于設(shè)計復(fù)合機(jī)構(gòu)的輸入速度功能以提高這種復(fù)合機(jī)理的輸出運動和動態(tài)特征。兩個被提出來的設(shè)計實例來說明設(shè)計過程。 2. 運動和動態(tài)分析 考慮具有滑塊式機(jī)構(gòu)和螺桿機(jī)構(gòu)復(fù)合機(jī)制，如圖 1 所示，滑塊曲柄機(jī)構(gòu)的輸入和輸出是曲柄和滑塊（架）；螺絲機(jī)構(gòu)的輸入和輸出分別是小齒輪（螺絲）和從動件；和機(jī)架驅(qū)動小齒輪。滑塊 - 曲柄機(jī)構(gòu)如圖 2 所示?；瑝K的位移表示為 r4，速度表示為 v4 和加速度表示為 a4。 大型設(shè)備動力裝置與減速裝置對接平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計 ￠ ￠ ￠ 其中f4 和f4 是運動系數(shù)和它的一階導(dǎo)數(shù)。曲柄 2 的角速度w2 和角加速度w2 是曲柄角位移q2 的一階和二階導(dǎo)數(shù)，角位移q5 ，角速度w5 ，螺旋物的角加速度w5 可以表示為： 其中 rg 是小齒輪的半徑，Dr4 是位移 r4 的變化。 修正正弦加速度運動曲線為應(yīng)用于設(shè)計螺桿 5 的位置，位移 s6，跟隨器 6 的速度 v6 和加速度 a6 表示為： 圖一 復(fù)合機(jī)制 圖二 滑塊 - 曲柄機(jī)構(gòu)的環(huán)向量其中 b 和 h 分別是在時段 s 期間螺桿 5 的角行程和行程跟隨者 6。 顯然， 曲柄 2 的角位移q2(t )是時間 t 的一個功能， g = 2p 曲柄 2 的角行程是在相同時間 段t 的角行程。然后，歸一化時間 T 和標(biāo)準(zhǔn)化曲柄 2 的角位移q2(T )被定義為 T =t/t ,q2 =q2 / g 。因此 0≤T≤1，0≤q2(T )≤1。此外，歸一化加速度是： W2(T )=dQ2(T ) / dT = (t / g )w2 ； 歸一化角加速度是W (T )=d 2Q (T ) / dT 2 = (t 2 / g )w 。當(dāng)確定角速度時；復(fù)合機(jī)制的運 2 2 2 動特性將通過應(yīng)用方程式(1)–(15)來計算。 應(yīng)用牛頓第二定律來鏈接產(chǎn)生 20 個方程。輸入轉(zhuǎn)矩 M2 可以通過 20 個方程計算。搖晃的時刻，在框架上的復(fù)合機(jī)制，可以表示為： 的鏈接 i 其中 rOi 是向量從點 O 到質(zhì)心。 3.貝塞爾曲線 貝塞爾曲線廣泛應(yīng)用于計算機(jī)圖形模型中光滑的曲線。Winkel [26]指出，伯恩斯坦多項式和貝塞爾曲線是至關(guān)重要的計算機(jī)輔助幾何設(shè)計。因此，這項工作使用這些基本功能來設(shè)計歸一化的曲 柄 2 輸入角速度W2(T )。n 度貝塞爾函數(shù)是 n 階可微分連續(xù)曲線，其形狀由 n 個受控點控制。除了高分辨率的連續(xù)性，貝塞爾功能還提供了足夠的各種曲線圖輸入速度功能。歸一化的輸入角速度 W2(T )可以用 n 度貝塞爾函數(shù)表示： 其中 Pi，0≤i≤ n + 1 是 Bezier 功能的第 i 個控制點，Bi， n （T）是伯恩斯坦多項式。 通過整合表達(dá)式W2(T )，等式（17），對于 T，然后進(jìn)行歸一化輸入角位移Q2(T )可以被派生為： 其中伯恩斯坦多項式的積分可以由其導(dǎo)出使用部件集成的方法。 對于歸一化輸入角位移，初始?xì)w一化輸入角位移為零， Q2(0) = 0 ,最終歸一化輸入角位移為 一, Q2(1) = 1。將這兩個要素代入方程 （19） 由于貝塞爾曲線是 n 階微分，歸一化輸入角加速度， Q2(T )，可以通過微分得出。歸一化輸入 角速度Q2(T )，相對于 T 為 其中： 4.設(shè)計實例 這項工作使用貝塞爾曲線作為，復(fù)合機(jī)制的變速輸入，以提高復(fù)合機(jī)制的輸出運動學(xué)特性。這種改善可以被制定為受到設(shè)計師提出的一些設(shè)計約束一個優(yōu)化問題。最佳設(shè)計結(jié)果可以通過求解函數(shù)找到。 圖三 示例 1 的運動特性：（a）曲柄運動特性和（b）跟隨器運動特性 大型設(shè)備動力裝置與減速裝置對接平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計 “fmincon”在 MATLAB 的優(yōu)化工具箱中。函數(shù) fmincon 可以實現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計應(yīng)用順序二次編程 （SQP）算法的局部最小值。設(shè)計過程由如下兩個例子說明。例 1 如果從動件 6 的運動特性是用應(yīng)用變速輸入改進(jìn)，目標(biāo)函數(shù)可以表示為兩個比率的總和：一個是均方根比；另一個是波動比。對于該示例，優(yōu)化結(jié)果與恒定輸入結(jié)果的比率是[a6b]/[a6]。目標(biāo)函數(shù)必須最小化并可以表達(dá)為 受制于以下約束： 其中下標(biāo) b 表示優(yōu)化結(jié)果，下標(biāo) rms 表示均方根的結(jié)果，從動件 6 是加速度 a6，ei(i=1,2,3,4,5) 是平等約束。方程（26）和（27）表明初始和最終的歸一化輸入 角位移分別為 0 和 1。方程（28）表明歸一化輸入角速度的邊界條件必須相等。類似地， （29）歸一化輸入角加速度的邊界條件必須相等。這些邊界條件使曲柄的運動連續(xù)。方程（30）顯示了控制點的極限; 這個也在等式（21）。復(fù)合機(jī)理的相關(guān)規(guī)范列于表 1。 平均輸入速度為 200rpm，即正?；瘯r間 T 和時間 t 的范圍分別為：0≤T≤1 和 0≤ t≤ 0.3s。使用十階 Bezier 曲線作為歸一化輸入角速度。有 11 個控制點，它可以作為設(shè)計變量。這項工作解決了在 MATLAB 的優(yōu)化工具箱中 fmincon 的功能確定最優(yōu)設(shè)計變量：P0，P1，...，P10 分別為1.1250,1.1250，0.5000，0.5000, 1.5000, 1.5000, 1.5000, 0.5000, 0.5000, 1.1250, and1.1250。角位移， 速度和曲柄加速度，由設(shè)計變量確定，如圖圖 3（a）。從動件 6 的相應(yīng)運動特性如圖 3（b）。圖3 也顯示了相應(yīng)的恒速輸入特性。 設(shè)計結(jié)果表明，從動件 6 速度的峰值和加速度會被應(yīng)用變量輸入減少。實施例 1 的特點的比較 展示于表 2 中。 例 2 如果從動件 6 的運動特性和曲柄 2 的輸入轉(zhuǎn)矩特性用應(yīng)用變速輸入改進(jìn)，目標(biāo)函數(shù)可以表示為四個比率的總和：兩個是均方根比，而其他兩個是波動比。對于這個例子，優(yōu)化結(jié)果至恒定輸入結(jié) 果為[a6b]/[a6]和[M2b]/[M2]。目標(biāo)函數(shù)必須最小化并可以表達(dá)為 受限于公式（26） - （31），其中下標(biāo) b 表示優(yōu)化結(jié)果，下標(biāo) rms 表示結(jié)果均方根，下標(biāo) flu 表示造成的結(jié)果，M2 是曲柄 2 的輸入轉(zhuǎn)矩。平均輸入速度為 200 rpm。十階 Bezier 曲線用于表示歸一化的輸入角速度。有是 11 個控制點，可以用作設(shè)計變量。這項工作解決了在 MATLAB 的優(yōu)化工具箱中 fmincon 的功能來確定最優(yōu)設(shè)計變量。P0，P1，...， P10 為 1.0234,1.0234,0.5000,0.7032,1.5000,1.5000,1.5000，分別為 0.7032,0.5000,1.0234 和 1.0234。曲柄的角位移，速度和加速度 2 由設(shè)計變量確定，如圖 4（a）所示。從動件 6 的相應(yīng)運動特性和曲柄 2 的輸入轉(zhuǎn)矩如圖 4(b)和 5。圖 4 和圖 5 也示出了常數(shù) - 速度輸入。設(shè)計結(jié)果表明，速度的峰值和從動件 6 的加速度和曲柄 2 的輸入轉(zhuǎn)矩可以通過應(yīng)用變速輸入減小。 和例 2 的特點的比較列在表 3 中。概要。 根據(jù)設(shè)計實例的結(jié)果，這項工作提出以下結(jié)論： （1）現(xiàn)有的機(jī)制運動和動態(tài)特性的改善可以通過變速輸入的 應(yīng)用提出的方法實現(xiàn)。 （2）研究復(fù)合機(jī)制的鏈路長度 r1（圖 2 和表 1）等于零; 滑塊和跟隨器的運動特性是對稱的。獲得控制點的價值遵循相同的模式。他們是對稱的，并具有相同的重復(fù)。 （3）方程（25）和（32）是多目標(biāo)函數(shù)包含一些子目標(biāo)函數(shù)。事實上，當(dāng)采用多目標(biāo)函數(shù)時，如何確定對于每個子目標(biāo)合適的權(quán)重，總是有一個問題。合適的權(quán)重的確定取決于設(shè)計師提出要求。為了簡單的討論，這項工作使得在等式 （25）和（32 每個子目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重等于 1。 （4）這個工作解決了在 MATLAB 的優(yōu)化工具箱中函數(shù) fmincon 確定最優(yōu)設(shè)計變量 P0， P1，...，P10。功能 fmincon 可以依靠應(yīng)用 SQP 算法的局部最小值實現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計這項工作的最佳設(shè)計結(jié)果可能是本地化的。 5 結(jié)論 基于可變輸入速度的設(shè)計，這項工作提出了一種用于改善復(fù)合機(jī)制的輸出運動學(xué)和動態(tài)特性的方法。導(dǎo)出機(jī)制的運動和動態(tài)特性的分析模型。貝塞爾函數(shù)用于設(shè)計可變輸入速度，以及復(fù)合機(jī)理的局部最優(yōu)運動學(xué)和動態(tài)特性的確定。最后，所提出的方法由兩個設(shè)計實例說明。結(jié)果表明復(fù)合機(jī)制的輸出動力學(xué)和動態(tài)特性通過使用貝塞爾函數(shù)設(shè)計可變輸入速度的軌跡得到改進(jìn)。 附錄二：翻譯原文 大型設(shè)備動力裝置與減速裝置對接平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計 任務(wù)書 論文(設(shè)計)題目：大型設(shè)備動力裝置與減速裝置對接平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計 工作日期：2016年12月12日 ~ 2017年05月26日 1.選題依據(jù): 以解決大型動力與減速裝置裝配的對接調(diào)整時間長的問題為出發(fā)點，展開對接平臺的設(shè)計工作，在平臺設(shè)計過程中鍛煉學(xué)生對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力。且該課題具有工程實際背景，結(jié)合我校畢業(yè)生培養(yǎng)計劃，培養(yǎng)學(xué)生對設(shè)計思路及相關(guān)理論的實際運用 ，有利于理論與實踐的結(jié)合。 2.論文要求(設(shè)計參數(shù)): 1）平臺應(yīng)能實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)、傳動裝置的可靠固定，兩者的支撐固定應(yīng)能相對獨立運 動，以滿足對中要求， 2）基座最大承重： 8t 3）基座初始高度距離安裝臺表面為300mm ，可向上調(diào)整至600mm，且在運動過程中任意位置可閉鎖 。調(diào)整精度為±10mm。 4）用于支撐傳動裝置的機(jī)構(gòu)和支撐發(fā)動機(jī)的機(jī)構(gòu)相對高度可調(diào)，調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計有 標(biāo)尺指示 。 調(diào) 整 范 圍 ：±100mm 調(diào) 整 精 度 ±0.1mm 6）用于支撐傳動裝置的機(jī)構(gòu)和支撐發(fā)動機(jī)的機(jī)構(gòu)相對縱向可調(diào)，調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計有 標(biāo)尺指示。 調(diào) 整 范 圍 ：0mm～300mm 調(diào) 整 精 度 ±0.1mm 7）用于支撐傳動裝置的機(jī)構(gòu)和支撐發(fā)動機(jī)的機(jī)構(gòu)相對橫向可調(diào)，調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計有 標(biāo)尺指示。 調(diào) 整 范 圍 ：±100mm 調(diào) 整 精 度 ±0.1mm 8）發(fā)動機(jī)相對傳動裝置角度可調(diào) ，調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計有標(biāo)尺指示。旋轉(zhuǎn)調(diào)整范圍：±5°調(diào)整精度±0.1° 9）基座外廓尺寸 ≤3m×2.5m 3.個人工作重點: 1）裝配平臺功能結(jié)構(gòu)設(shè)計：橫向、縱向、高度方向調(diào)整結(jié)構(gòu)以及旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)功能結(jié)構(gòu) 設(shè)計 2）關(guān)鍵部件設(shè)計選用計算：導(dǎo)軌選用的相關(guān)計算 3）關(guān)鍵部件強(qiáng)度及剛度校核：橫向、縱向、升降滑臺以及旋轉(zhuǎn)臺等的校核 4.時間安排及應(yīng)完成的工作: 第1周：熟悉題目，明確任務(wù)，查閱相關(guān)資料第2周：對資料進(jìn)行分析總結(jié) 第3周：擬定工作內(nèi)容與初步設(shè)計方案第4周：撰寫開題報告，進(jìn)行開題 第5周：完成整體方案構(gòu)型設(shè)計 第6周：完成相關(guān)校核計算與修正 第7周：根據(jù)設(shè)計參數(shù)進(jìn)行高度相對調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計 第8周：根據(jù)設(shè)計參數(shù)進(jìn)行橫向與縱向相對調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計 第9周：根據(jù)設(shè)計參數(shù)進(jìn)角度相對調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計 第10周：進(jìn)行其它相關(guān)機(jī)構(gòu)的設(shè)計，完成裝配圖，進(jìn)行必要的校核計算 第11周：對主要零件進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計，完成零件圖 第12周：整理相關(guān)設(shè)計資料，撰寫說明書第13周：完成設(shè)計說明書初稿 第14周：修改完善說明書，完成英文資料翻譯第15周：修改完善說明書 第16周：做PPT，準(zhǔn)備答辯相關(guān)材料 5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn): 1）一種大型設(shè)備多自由度自動對接方法，周召發(fā), 黃先祥, 強(qiáng)寶民,《光電工程》 2005年 6期 2）一種混聯(lián)精密裝校平臺的設(shè)計與分析，謝志江, 宋文軍, 劉小波, 倪衛(wèi),《機(jī)械設(shè)計》 2012年4期 3）滾動直線導(dǎo)軌副可動結(jié)合部動力學(xué)建模，毛寬民, 李斌, 謝波, 魏要強(qiáng),《華中科技大學(xué)學(xué) 報 （ 自 然 科 學(xué) 版 ） 》 2008 年 8 期4）帶滾珠絲杠副的直線導(dǎo)軌結(jié)合部動態(tài)剛度特性，蔣書運, 祝書龍,《機(jī)械工程學(xué)報》 2010年1期 5）飛機(jī)大部件自動對接裝配技術(shù)，郭洪杰，《航空制造技術(shù)》 2013年13期 6）大型飛機(jī)部件數(shù)字化對接裝配技術(shù)研究，鄒冀華, 劉志存, 范玉青,《計算機(jī)集成制造系統(tǒng)》 2007年7期 7）大尺度產(chǎn)品數(shù)字化智能對接關(guān)鍵技術(shù)研究，文科, 杜福洲, 《計算機(jī)集成制造系統(tǒng)》 2016年3期 8）狹長盲視空間中精密止口柔順對接集成裝配裝置，何建國, 吳祉群, 蒲潔, 吉方《組合機(jī)床 與 自 動 化 加 工 技 術(shù) 》 2005 年 1 期9）基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度精密裝校平臺研究，宋文軍， 2012 - 重慶大學(xué)：機(jī)械電子工程 10）一種新型的對接裝配裝置的設(shè)計，劉勇, 蒲如平, 敬興久, 張華全 - 《機(jī)械工程師》 2001年11期 指導(dǎo)教師簽字： XX 教研室主任意見： 同意 簽字：XX 2016年12月11日 教學(xué)指導(dǎo)分委會意見： 同意 簽字：XX 2016年12月11日 學(xué)院公章 一、選題依據(jù) 1．論文（設(shè)計）題目 大型設(shè)備動力裝置與減速裝置對接平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計 2．研究領(lǐng)域 機(jī)械設(shè)計及其自動化——工程設(shè)計 實現(xiàn)大型設(shè)備動力裝置與減速裝置的自動機(jī)械對接， 在對接過程中保證對接的精度和效率。 3．論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值 理論意義： 隨著大型現(xiàn)代化機(jī)械裝備在社會上的廣泛應(yīng)用， 規(guī)格較大的動力與減速部件的裝配工作的問題日益凸顯出來。由于裝配工作是一個頻度較高的工作， 人工操作效率低并且給人帶來了很大工作強(qiáng)度。所以要充分利用機(jī)械的優(yōu)越性， 可以大大的減少人的勞動強(qiáng)度， 并且效率較高。鑒于對接條件的復(fù)雜性， 我們可以做出來多自由度的對接平臺， 以適應(yīng)對接多種條件， 在設(shè)計過程中， 使用絲杠等構(gòu)件可以提高平臺的精度， 再附加上反饋設(shè)備， 可以減少對接時間。適應(yīng)了社會對機(jī)械對接平臺的大趨勢， 為我國發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 特別對于大型動力與減速裝置的對接問題是裝配過程中一個難點， 由于對接處接口精度較高， 且對接的兩部件比較笨重， 調(diào)整過程往往采用人工手動的方式調(diào)整， 且對接調(diào)整過程無實時反饋， 只能憑經(jīng)驗預(yù)測， 耗時較長。本課題旨在通過設(shè)計具有實時反饋功能的對接平臺， 達(dá)到提高對接精度與成功率， 節(jié)省調(diào)整時間的目的。 4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢 現(xiàn)在對接平臺有混聯(lián)六自由度精密裝校平臺， 六自由度精密裝校平臺在整個下裝裝校系統(tǒng)中具有核心地位， 其六自由度末 端執(zhí)行器的位姿調(diào)整速度及調(diào)整精度直接影響到 LRu 模塊精確、可靠以及高效率的裝校 。六自由度位姿調(diào)整涉及到平臺的輸入與輸出關(guān)系， 平臺的輸出即六自由度位姿調(diào)整是實現(xiàn) LRU 模塊裝校的前提 。平臺的輸入是伺服電機(jī)的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，其中六自由度平臺的末端執(zhí)行器在空間的位置變化與伺服電機(jī)的驅(qū)動輸入存在一定的數(shù)學(xué)映射關(guān)系， 簡稱控制算法， 將這種控制算法以程序的形式輸入運動控制器，則通過運動控制器的控制即可實現(xiàn)對運動平臺末端執(zhí)行器的可控調(diào)整。用運動學(xué)理論， 推導(dǎo)用于運動控制器控制的末端平臺位置逆解及正解、速度的正解與逆解， 構(gòu)建誤差模型并對末端平臺誤差作補(bǔ)償， 研究了傳感器反饋的閉環(huán)控制， 最終實現(xiàn)六自由度精密裝校平臺對 LRU 模塊的可控精密自動調(diào)整。 目前能對末端執(zhí)行器進(jìn)行六自由度位姿調(diào)整的主要是并聯(lián)六自由度運動臺， 簡稱 Stewan 運動平臺， 在較長一段時間內(nèi)， 并聯(lián)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生以后， 并未引起時人們的足夠關(guān)注， 基于串聯(lián)機(jī)構(gòu)的串聯(lián)機(jī)器人占據(jù)主導(dǎo)地位， 主要是由于并聯(lián)結(jié)構(gòu)計算量大， 運動學(xué)分析及動力學(xué)難度大， 并且位置有時還存在奇異性。然而串聯(lián)機(jī)構(gòu)由于自身的缺點無法克服， 在工業(yè)應(yīng)用上有一定的局限性， 隨著對并聯(lián)機(jī)器人的認(rèn)識不斷加深、一些理論問題的解決及計算機(jī)的計算功能增強(qiáng)， 并聯(lián)機(jī)器人較串聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢得到凸 顯， 因此并聯(lián)機(jī)構(gòu)大大彌補(bǔ)了串聯(lián)機(jī)構(gòu)在應(yīng)用中存在的不足?；炻?lián)精密裝校平臺是一個較為復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)， 涉及到并聯(lián)機(jī)構(gòu)的各類知識， 是一個較為復(fù)雜的綜合性的工程， 涉及到空間機(jī)構(gòu)、調(diào)平技術(shù)、自動化技術(shù)、先進(jìn)制造和精度設(shè)計等多項領(lǐng)域。 對于現(xiàn)代飛機(jī)大部件自動對接裝配技術(shù)涉及面向柔性裝配的數(shù)字化產(chǎn)品定義、裝配 T 藝規(guī)劃與仿真優(yōu)化、數(shù)字化柔性定位、自動控制、先進(jìn)測量檢測和計算機(jī)軟件等眾多先進(jìn)技術(shù)和裝備， 是機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)等多學(xué)科交叉融合的高新技術(shù)。大部件對接柔性裝配： 裝配系統(tǒng)組成主要由機(jī)械結(jié)構(gòu)部分、控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和計算機(jī)軟件等組成。大部件對接柔性裝配工裝的主要機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為 3 種形式：柱式結(jié)構(gòu)、塔式結(jié)構(gòu)和塔一柱混聯(lián)結(jié)構(gòu)。 自動控制控制系統(tǒng)是飛機(jī)數(shù)字化裝配的大腦， 但是在飛機(jī)數(shù)字化裝配過程中， 與裝配相關(guān)的硬軟件系統(tǒng)眾多， 數(shù)據(jù)處理方式多樣， 設(shè)計數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)、制孑 L 數(shù)據(jù)、連接數(shù)據(jù)等之間存在大量的交互與協(xié)調(diào)， 而多系統(tǒng)集成控制技術(shù)便是實現(xiàn)交互與協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)。誤差分析與優(yōu)化控制關(guān)鍵特征的數(shù)字化傳遞過程誤差是不可避免的， 主要包括測量系統(tǒng)誤差、定位系統(tǒng)運動誤差、零部件變形誤差和算法誤差等， 各因素之間是相互獨立的， 參照數(shù)據(jù)處理中的測量不確定度分析方法， 對上述誤差進(jìn)行分析與優(yōu)化控制。 大尺度產(chǎn)品數(shù)字化智能對接技術(shù)應(yīng)用綜合框架的基礎(chǔ)上，結(jié)合全局坐標(biāo)的位姿引導(dǎo)柔性裝配與六維力引導(dǎo)的柔順對接應(yīng)用模式。包括采用數(shù)字化測量系(激光跟蹤儀)、基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的調(diào)姿平臺、控制柜、力傳感器、集成控制平臺、固定平臺、裝配工裝。大部件自動對接裝配技術(shù)已不單單是提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率的手段， 而是新一代軍機(jī)制造不町缺少的必備技術(shù)， 需要從產(chǎn)品定義開始人手， 建立數(shù)字化柔性裝配技術(shù)體系， 貫通產(chǎn)品、T 藝、丁裝、裝配和檢測全過程。結(jié)合某型機(jī)大部件對接的 T 程實際應(yīng)用， 對數(shù)字量協(xié)調(diào)的 T 藝設(shè)計、面向飛機(jī)裝配的數(shù)字化測量技術(shù)、柔性 T 裝,需要從大量的工程實踐中總結(jié)梳理成功的經(jīng)驗， 制定相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)， 完善技術(shù)體系。針對大部件自動對接裝配技術(shù)進(jìn)行了探討分析， 實現(xiàn)了柔性工裝、數(shù)字化測量檢測設(shè)備的協(xié)同規(guī)劃與管理，下一步應(yīng)對建立數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線相關(guān)技術(shù)展開深入研究．實現(xiàn)飛機(jī)的整個裝配過程的柔性化、自動化。 與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比， 并聯(lián)機(jī)構(gòu)在剛度、承載能力、結(jié)構(gòu)、慣量、位置誤差、力反饋 控制及運動學(xué)逆解等方面較串聯(lián)優(yōu)越； 但其自身也存在缺點， 如運動學(xué)正解復(fù)雜、工作空間小、力誤差積累等。 二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容 1.重點解決的問題 對接的適應(yīng)性， 可以通過調(diào)整角度和位置自動連接。 1）裝配平臺功能結(jié)構(gòu)設(shè)計： 橫向、縱向、高度方向調(diào)整結(jié)構(gòu)以及旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計 2）關(guān)鍵部件設(shè)計選用計算： 導(dǎo)軌選用的相關(guān)計算 3）關(guān)鍵部件強(qiáng)度及剛度校核： 橫向、縱向、升降滑臺以及旋轉(zhuǎn)臺等的校核 2.擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路） 1）文獻(xiàn)閱讀， 發(fā)展現(xiàn)狀及文獻(xiàn)綜述 2）運動功能分解， 機(jī)構(gòu)選型， 確定總體方案 3）根據(jù)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成總體結(jié)構(gòu)布局， 進(jìn)行機(jī)體受力分析與剛度分析 4）完成各執(zhí)行機(jī)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計， 包括軸類， 箱體、基座等零部件的設(shè)計與校核 5）進(jìn)行導(dǎo)軌選型與尺寸綜合設(shè)計 6）進(jìn)行對接平臺的裝配圖和零件圖細(xì)節(jié)設(shè)計 7）進(jìn)行機(jī)構(gòu)精度分析 3.本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果 1）最終可以實現(xiàn)對大型重載連接件的對接 2）確定基體的結(jié)構(gòu)， 導(dǎo)軌位置 電機(jī)位置 絲杠位置 3）完成驅(qū)動方案， 精準(zhǔn)對接位置 4）對薄弱點進(jìn)行力的分析， 確保安全可靠 5）確定各結(jié)構(gòu)的尺寸 6）完成對接平臺的裝配圖和零件圖 7）編寫設(shè)計說明書一份 三、論文（設(shè)計）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）；設(shè)計參數(shù)： 1）基座最大承重： 8t 2）基座初始高度距離安裝臺表面為 300mm ， 可向上調(diào)整至 600mm， 且在運動過程中任意位置可閉鎖 。調(diào)整精度為±10mm 。 3）用于支撐傳動裝置的機(jī)構(gòu)和支撐發(fā)動機(jī)的機(jī)構(gòu)相對高度可調(diào)， 調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計有標(biāo)尺指示 。調(diào)整范圍： ±100mm 調(diào)整精度±0.1mm 4）用于支撐傳動裝置的機(jī)構(gòu)和支撐發(fā)動機(jī)的機(jī)構(gòu)相對縱向可調(diào)， 調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計有標(biāo)尺指示。調(diào)整范圍： 0mm～300mm 調(diào)整精度±0.1mm 5）用于支撐傳動裝置的機(jī)構(gòu)和支撐發(fā)動機(jī)的機(jī)構(gòu)相對橫向可調(diào)， 調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計有標(biāo)尺指示。調(diào)整范圍： ±100mm 調(diào)整精度±0.1mm 6）發(fā)動機(jī)相對傳動裝置角度可調(diào) ， 調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計有標(biāo)尺指示。旋轉(zhuǎn)調(diào)整范圍： ±5°調(diào)整精度±0.1° 7）基座外廓尺寸 ≤3m×2.5m 技術(shù)路線： 對接功能分析 機(jī)構(gòu)選型， 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 考 慮 運動 及 驅(qū)動 方 式 執(zhí)行部分 底 基座 中間 連接部分 左 調(diào) 節(jié) z 向 右 調(diào)節(jié)x y 向及z 旋轉(zhuǎn) 結(jié)構(gòu)尺寸 不滿足 運動精度計算校核計算 滿足 畫零件圖 裝配圖 完善說明書 2.論文（設(shè)計）進(jìn)度計劃 第 1 周： 熟悉題目， 明確任務(wù)， 查閱相關(guān)資料第 2 周： 對資料進(jìn)行分析總結(jié) 第 3 周： 擬定工作內(nèi)容與初步設(shè)計方案第 4 周： 撰寫開題報告， 進(jìn)行開題 第 5 周： 完成整體方案構(gòu)型設(shè)計第 6 周： 完成相關(guān)校核計算與修正 第 7 周： 根據(jù)設(shè)計參數(shù)進(jìn)行高度相對調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計 第 8 周： 根據(jù)設(shè)計參數(shù)進(jìn)行橫向與縱向相對調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計第 9 周： 根據(jù)設(shè)計參數(shù)進(jìn)角度相對調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計 第 10 周： 進(jìn)行其它相關(guān)機(jī)構(gòu)的設(shè)計， 完成裝配圖， 進(jìn)行必要的校核計算第 11 周： 對主要零件進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計， 完成零件圖 第 12 周： 整理相關(guān)設(shè)計資料， 撰寫說明書第 13 周： 完成設(shè)計說明書初稿 第 14 周： 修改完善說明書， 完成英文資料翻譯第 15 周： 修改完善說明書 第 16 周： 做 PPT， 準(zhǔn)備答辯相關(guān)材料 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1]宋文軍.基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度精密裝校平臺研究[D].重慶大學(xué):機(jī)械電子工程,2 012： 1-57. [2]王軍鋒， 唐宏.伺服電機(jī)選型的原則和注意事項[J].裝備制造技術(shù)， 2009，（11）： 129-133. [3]胡小文，龔發(fā)云，王選擇.絲杠傳動工作臺運動特性與誤差分析[J].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2009,24(4):10-15. [4]付香梅.齒輪傳動與蝸輪蝸桿傳動性能比較與消隙機(jī)構(gòu)[J].煤礦機(jī)械, 2012,33(11): 171-172. [5]孫偉，汪博，聞邦椿.直線滾動導(dǎo)軌結(jié)合部動力學(xué)特性測試及參數(shù)識別[J].東北大學(xué)學(xué)報,2011,33(5):717-719. [6]李建國.往復(fù)移動式氣動機(jī)械手的精確位置控制系統(tǒng)設(shè)計[J].機(jī)床與液壓,2015,43 (3):89-91. [7]Dayong Yu ,Weifang Chen ,Hongren Li.Kinematic parameter identification of parallel robots for semi-physical simulation platform of space docking m echanism[J].Mechanika EI SCI.2011(5):68-72. [8]周召發(fā), 黃先祥, 強(qiáng)寶民.一種大型設(shè)備多自由度自動對接方法[J].光電工程, 200 5,32(6):55-58. [9]謝志江, 宋文軍, 劉小波, 倪衛(wèi).一種混聯(lián)精密裝校平臺的設(shè)計與分析[J].機(jī)械設(shè)計, 2012,29(4):43-47. [10]毛寬民, 李斌, 謝波, 魏要強(qiáng).滾動直線導(dǎo)軌副可動結(jié)合部動力學(xué)建模[J].華中科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2008,36(8):85-88. [11]A. Basu, S. A. Moosavian and R. Morandini 。Mechanical Optimization of Servo Motor[J]. ASME,2005,127:58-61. [12]郭洪杰.飛機(jī)大部件自動對接裝配技術(shù)[J].航空制造技術(shù),2013 (13):72-75. [13]鄒冀華, 劉志存, 范玉青.大型飛機(jī)部件數(shù)字化對接裝配技術(shù)研究[J].計算機(jī)集成制造系統(tǒng),2007,13(7):1367-1373. [14]文科, 杜福洲.大尺度產(chǎn)品數(shù)字化智能對接關(guān)鍵技術(shù)研究[J].計算機(jī)集成制造系統(tǒng), 2016,22(3):686-694. [15]Jean-Pierre de Vaujany; Michèle Guingand; Didier Remond.Numerical an d Experimental Study of the Loaded Transmission Error of a Worm Gear W ith a Plastic Wheel[J].ASME,2008, 130:1-6. [16]劉勇, 蒲如平, 敬興久, 張華全.一種新型的對接裝配裝置的設(shè)計[J].機(jī)械工程師, 2001(11):50-51. [17]金慶勉,金加奇.飛機(jī)機(jī)身自動對接技術(shù)研究[J].航空制造技術(shù),2014(19):72-75. [18]張麗媛.復(fù)合對接試驗臺的構(gòu)型設(shè)計及穩(wěn)定性分析[D].哈爾濱理工大學(xué)： 機(jī)械動力工程,2016:1-61. 附： 文獻(xiàn)綜述或報告 文獻(xiàn)綜述 摘要： 對接平臺是實現(xiàn)裝配部件對接的機(jī)械設(shè)備， 在實現(xiàn)對接功能時， 有一定的適應(yīng)性?？烧{(diào)整自己的位姿， 應(yīng)對不同情況下的對接。其結(jié)構(gòu)主要是， 基座， 導(dǎo)軌， 中間結(jié)合部分和執(zhí)行部件（對接平臺）。驅(qū)動部分主要是伺服電機(jī)， 絲杠， 渦輪蝸桿等傳動。控制方面可以通過光柵尺， 編碼器， PLC， 聯(lián)合作用保證對接的精度和自動化。 關(guān)鍵詞： 對接平臺， 伺服電機(jī)， 滾動絲杠， 導(dǎo)軌。 文獻(xiàn) 1 指出：現(xiàn)在比較廣為應(yīng)用的是六自由度精密裝校平臺，目前能對末端執(zhí)行器進(jìn)行六自由度位姿調(diào)整的主要是并聯(lián)六自由度運動平臺， 簡稱 Stewan 運動平臺。到目前為止， 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的樣機(jī)多種多樣， 包括多自由度的平面機(jī)構(gòu)， 不同自由度的空間機(jī)構(gòu)， 多種布置方式結(jié)構(gòu)， 少自由度結(jié)構(gòu)以及超多自由度串并聯(lián)機(jī)構(gòu)。小型并聯(lián)機(jī)構(gòu)大多輕載， 輸入多采用“伺服電機(jī)+滾動絲杠+導(dǎo)軌”等方式實現(xiàn)， 而大型重載并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運動輸入則主要采用電液伺服液壓缸驅(qū)動， 液壓伺服驅(qū)動主要得益于其體積小、功率大、精度高、速度快等特點。該精密裝校平臺提出如下功能要求： ①一級提升功能。LRU 模塊在粗定位以后需要作一級提升。②調(diào)平功能。LRu 模塊粗定位完成以后， LRu 模塊需要作調(diào)平調(diào)節(jié)。使 LRu 模塊盡量保證與潔凈廂平行。③平面對接功能。 LRu 模塊調(diào)平功能完成以后，需要與潔凈廂底端的卡槽自動對接。為插入式安裝提供基礎(chǔ)性準(zhǔn)備。對于并聯(lián)機(jī)構(gòu)來說， 機(jī)械結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)誤差以及驅(qū)動輸入誤差是位姿輸出誤差的主要因素。①調(diào)平機(jī)構(gòu)：幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差包括：上、下鉸點零件形位誤差，如： 上、下鉸點分度圓的半徑誤差， 角度分度誤差和安裝平面的平面度誤差； 上、下鉸點裝配誤差， 如： 鉸的間隙、支撐腿安裝誤差等， 調(diào)平機(jī)構(gòu)存在超靜定問題， 為了使機(jī)構(gòu)在運行過程中有一定的柔性， 要求鉸點有一定的間隙， 所以間隙造成的誤差不可避免； 另外還有伺服電動推缸的初始長度誤差及運動過程中自身的定位誤等。②對接機(jī)構(gòu)。導(dǎo)軌自身在基準(zhǔn)平臺上的安裝偏差。 伺服電機(jī)可使控制速度， 位置精度非常準(zhǔn)確， 可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制， 并能快速反應(yīng)， 在自動控制系統(tǒng)中， 用作執(zhí)行元件， 且具有機(jī)電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性， 可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類， 其主要特點是， 當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象， 轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。伺服系統(tǒng)（servomechanism）是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位， 基本上可以這樣理解， 伺服電機(jī)接收到 1 個脈沖， 就會旋轉(zhuǎn) 1 個脈沖對應(yīng)的角度， 從而實現(xiàn)位移， 因為， 伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能， 所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個角度， 都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖， 這樣， 和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)， 或者叫閉環(huán)， 如此一來， 系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)， 同時又收了多少脈沖回來， 這樣， 就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動， 從而實現(xiàn)精確的定位， 可以達(dá)到 0.001mm 。直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低， 結(jié)構(gòu)簡單， 啟動轉(zhuǎn)矩大， 調(diào)速范圍寬， 控制容易， 需要維護(hù)， 但維護(hù)不方便（換碳刷）， 產(chǎn)生電磁干擾， 對環(huán)境有要求高。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。對于它的選用， 文獻(xiàn) 2 指出： 步進(jìn)電機(jī)的比較(1)控制精度更高； (2)低頻特性好， 即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象（3）具有較強(qiáng)的速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力，最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的 2—3 倍； (4)交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機(jī)編碼器反饋信號進(jìn)行采樣．內(nèi) 部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)， 控制性能更為可靠： 因此， 伺服電機(jī)廣泛應(yīng)用于對精度有較高要求的機(jī)械設(shè)備， 伺服電機(jī)選型的原則： 1 負(fù)載／電機(jī)慣量比正確沒定慣量比參數(shù) 是充分發(fā)揮機(jī)械及伺服系統(tǒng)最佳效能的前提， 伺服系統(tǒng)的默認(rèn)參數(shù)在 1～3 倍負(fù)載電機(jī)慣量比下，系統(tǒng)會達(dá)到晟佳工作狀態(tài)。2 轉(zhuǎn)速電機(jī)選擇首先應(yīng)依據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的快速行程速度來計算， 快速行程的電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)嚴(yán)格控制在電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速之內(nèi)， 并應(yīng)在接近電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速的范圍使用， 以有效利用伺服電機(jī)的功率； 額定轉(zhuǎn)速、最大轉(zhuǎn)速、允許瞬間轉(zhuǎn)速之問的關(guān)系為： 允許瞬間轉(zhuǎn)速>最大轉(zhuǎn)速>額定轉(zhuǎn)速。3 轉(zhuǎn)矩伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩必須滿足實際需要， 但是不需要留有過多的余量， 因為一般情況下， 其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的 3 倍。需要注意的是，連續(xù)工作的負(fù)載轉(zhuǎn)矩≤伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩， 機(jī)械系統(tǒng)所需要的最大轉(zhuǎn)矩<伺服電機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動力和對接平臺執(zhí)行部件要通過出動機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)， 常用的有滾珠絲杠副和蝸輪蝸桿。 對于傳動方面的問題， 文獻(xiàn) 3 指出： 宏微雙重驅(qū)動精密工作臺可以實現(xiàn)大行程、高精度的要求．其中宏動部分由交流伺服電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠來實現(xiàn)．滾珠絲杠傳動是傳統(tǒng)的精密驅(qū)動方式， 技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟， 成本低．但宏動進(jìn)給系統(tǒng)中的一些非線性因素， 如滾珠絲杠螺母副間隙存在、彈性聯(lián)軸器的變形、導(dǎo)軌摩擦等， 對微運動特性的影響非常明顯， 制約了工作臺運動精度和定位精度的進(jìn)一步提高， 因而研究滾珠絲杠傳動工作臺的微定位特性顯得尤為重要．宏動部分系統(tǒng)主要有： 1)工作臺與光柵測量裝置組成的控制對象及位置測量系統(tǒng)； 2)基于 FPGA 的運動控制系統(tǒng)， 由電機(jī)控制模塊， 光柵計數(shù)模塊、與上位機(jī)通信的數(shù)據(jù)輸入／輸出接口等組成． 1 滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的特點滾珠絲杠傳動效率高。摩擦小， 在伺服控制系統(tǒng)中采用滾動螺旋傳動， 不僅提高傳動效率， 而且可以減小啟動力矩、顫動及滯后時間， 但傳動系統(tǒng)的剛度不高， 尤其細(xì)長的滾珠絲杠更是剛度的薄弱環(huán)節(jié)．起動和制動時能量的一部分要消耗在克服中間環(huán)節(jié)的彈性變形上， 彈性變形使系統(tǒng)的控制難度增加， 伺服性能下降。2 滾珠絲杠傳動系統(tǒng)光柵檢測部分利用光柵的莫爾條紋測量位移， 需要 2 塊光柵：指示光柵和標(biāo)尺光柵．指示光柵與運動件連在一起，并與運動件一起運動， 光源發(fā)出的光線經(jīng)透鏡后成為平行光束，垂直投向標(biāo)尺光柵．而 2 塊光柵迭合時就形成了莫爾條紋．光柵測量實質(zhì)上就是讀取相應(yīng)的柵線數(shù)． 除了滾珠絲桿傳動外， 還有其他傳動方式， 例如渦輪蝸桿和齒輪傳動。文獻(xiàn) 4 指出： 蝸輪蝸桿傳動是一種桿傳動機(jī)構(gòu)．是可廣泛替代已有擾性傳動和齒輪傳動的傳動機(jī)構(gòu)．由桿輪和作為擾性曳引元件的桿共同構(gòu)成蝸輪的傳動比齒輪傳動動力大， 而且在動力傳遞中， 傳動比在 8～100， 在分度機(jī)構(gòu)中傳動比可以達(dá)到 1 000．所以動力較大， 應(yīng)用性比較廣泛， 傳動平穩(wěn)、噪聲低； 結(jié)構(gòu)緊湊； 在一定條件下可以實現(xiàn)自鎖等優(yōu)點而得到廣泛使用。但蝸桿傳動有效率低、發(fā)熱量大和磨損嚴(yán)重， 蝸輪齒圈部分經(jīng)常用減磨性能好的有色金屬(如青銅)制造， 成本高： 蝸輪傳動是垂直軸傳動， 圓柱齒輪為平行軸傳動．傘齒輪傳動兩軸可成 90 度或其他角度。 在實現(xiàn)對接平臺導(dǎo)向的機(jī)構(gòu)是導(dǎo)軌。在文獻(xiàn) 5 中，我們可以了解到深層次的導(dǎo)軌問題： 機(jī)床導(dǎo)軌運動的作用是用來支撐和引導(dǎo)運動部件， 按給定的方向做往復(fù)直線運動， 其結(jié)合部包含了導(dǎo)軌與滑塊， 以及兩者相聯(lián)結(jié)的結(jié)合面．導(dǎo)軌結(jié)合部是數(shù)控機(jī)床整機(jī)系統(tǒng)中最重要的結(jié)合部之一， 其動力學(xué)特性對整機(jī)動力學(xué)性能有著顯著的影 響．影響數(shù)控機(jī)床結(jié)合部動力學(xué)特性的因素眾多．以直線滾動導(dǎo)軌為例， 主要包括結(jié)合部的尺寸與形狀、初始面壓、滾動體的接觸形態(tài)、結(jié)合面之間的介質(zhì)狀態(tài)、結(jié)合部的材質(zhì)等。通常將導(dǎo)軌滑塊結(jié)合部簡化成一個單自由度系統(tǒng)， 進(jìn)一步可通過識別滑塊在導(dǎo)軌上所表現(xiàn)出來的模態(tài)來獲得導(dǎo)軌結(jié)合面的接觸剛度忌、阻尼比 f、阻尼系數(shù)f等． 在對接平臺的控制方面，我們可以以文獻(xiàn) 6 為參考，它講了一個機(jī)械手控制的例子： 從往復(fù)移動機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖可知， 機(jī)械手的移動， 是通過同步齒形帶， 帶動移 動平臺作往復(fù)移動的， 齒形帶移動的距離通過增量型編碼器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖信號， 此脈沖信號被ＰＬＣ的高速計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)，其計數(shù)值與齒形帶移動的距離存在著對應(yīng)關(guān)系， 當(dāng)齒形帶移動達(dá)到某一設(shè)定值時， 通過高速計數(shù)器的計數(shù)值就可以控制Ｐ ＬＣ輸出， ＰＬＣ的輸出控制電動機(jī)停止工作， 從而實現(xiàn)了機(jī)械手的位置控制。利用編碼器與ＰＬＣ實現(xiàn)齒形帶移動距離的控制原理。為了控制齒形帶的移動距離， 必須知道編碼器的脈沖當(dāng)量， 即一個脈沖對應(yīng)齒形帶移動的距離， 也就是控制齒形帶的移動精度。 對接平臺主要部分也就是驅(qū)動部分伺服電機(jī)， 傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副和蝸輪蝸桿， 已經(jīng)執(zhí)行部件的移動導(dǎo)軌。這些是一個對接平臺基本而有重要的東西?，F(xiàn)在還有升華的部分， 如對接中平臺的反饋系統(tǒng)， 對接平臺的誤差分析已經(jīng)計算， 而對于自動對接裝配技術(shù)更涉及面向柔性裝配的數(shù)字化產(chǎn)品定義、裝配 T 藝規(guī)劃與仿真優(yōu)化、數(shù)字化柔性定位、自動控制、先進(jìn)測量檢測和計算機(jī)軟件等眾多先進(jìn)技術(shù)和裝備， 是機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)等多學(xué)科交叉融合的高新技術(shù)?？傊?， 未來整個裝配過程的柔性化、自動化會成為一個大趨勢。