【20160223】機械原理|機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析6 M0 J4 j B% ]5 o$ g
) c0 a* }# V6 i' e9 D/ _7 `一般空間機構(gòu)的自由度計算公式* S" ]% h: i8 k: g2 Y2 U
' m- H# ^- S2 `5 R若在三維空間有N個完全不受約束的物體,并選擇其中一個為固定參照物,這時每個物體相對參照物都有6個自由度若將所有物體之間用運動副連接起來,并選定其中一個構(gòu)件為機架便構(gòu)成了一個空間機構(gòu)。該機構(gòu)中含有N-1個或n個活動構(gòu)件,連接構(gòu)件的運動副用來限制構(gòu)件間的相對運動。則: v2 U7 y- g+ F7 `# R
F=6(N-1)-(5f5+4f4+3f3+2f2+f1)=6(N-1)-Σifi=6n-Σifi
/ V/ }/ A1 `1 n) R更普遍的表達形式是格魯巴-庫茲巴赫[GrüblerßKutzbach(G-K)]公式,即9 S$ I9 T/ C$ {0 j
F=d(N-1)-Σ(d-fi)=d(N-g-1)+Σfi) N" n8 z' ?' |! ~+ n
式中g(shù)為運動副數(shù)。4 J- @4 V9 d/ d& Z9 [
, L, T6 k2 Q+ i+ b% k單閉環(huán):構(gòu)件數(shù)等于運動副數(shù),即g=N+ \0 j; v, D' q: C0 n) L+ E. ]- d% }
若在一個單閉環(huán)中加上一條兩端都有運動副的開鏈,則可形成另一閉環(huán),這時增加的運動副數(shù)比增加的構(gòu)件數(shù)多1,即每增加一個獨立的環(huán)路,增加的運動副總數(shù)為g,而增加的構(gòu)件數(shù)為g+1,這樣當環(huán)路增加到L時,所增加的運動副數(shù)比所增加的構(gòu)件數(shù)多L-1,即g-N=L-1,或L=g-N+1。0 I8 y. o3 v7 l! Q
# u8 F5 d6 o5 }, v6 ^# a. U: @①平面關(guān)節(jié)型機器人,又稱SCARA機器人(Selective Compliance Assembly Robot Arm)。
/ ?+ x3 b7 x9 U! u6 B+ {( _N=5,g=4,Σfi=4,F(xiàn)=6(N-g-1)+Σfi=4
! `/ r. q& c. R+ }6 c- M) W( o9 Q( l
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2016-2-23 09:09 上傳
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②STANFORD機器人
& v" r* G5 F+ T* M' f9 E7 IN=7,g=6,Σfi=6,F(xiàn)=F=6(N-g-1)+Σfi=6
/ Z) h' m' Y0 m7 _# U
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③自動駕駛儀操縱裝置內(nèi)的空間四桿機構(gòu)。* ]1 S9 R+ m d* |0 ?* v4 W" N [
N=4,g=4,Σfi=7,F(xiàn)=6(N-g-1)+Σfi=1
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2016-2-23 09:16 上傳
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