基于D-H矩阵的Stewart型并联机床位姿误差计算模型

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基于D-H矩阵的Stewart型并联机床位姿误差计算模型

摘要：针对6自由度Stewart型并联机床，以D．H变换矩阵为建模工具，建立起包含铰座位姿参数、杆件D．H参数的机床动平台位姿方程。采用矩阵微分方法推导出一个机床位姿误差线性化计算模型。该模型不仅使铰座位姿参数误差、杆件D．H参数误差等几何误差全部进入机床位姿误差计算方程，而且将机床位姿误差与几何误差之间的非线性隐式函数关系简化为线性显式函数关系。基于支链杆长方程建立起一个能描述机床位姿误差与几何误差之间实际映射关系的非线性计算模型，以其作为参考模型对线性化计算模型的有效性进行检验。仿真表明：在小误差条件下，线性化模型可以很好地逼近非线性模型，由于具有形式简洁、分析与计算方便等特点，基于D．H变换矩阵的位姿误差线性化计算模型可用于Stewart型并联机床的精度分析、精度综合及运动学标定。仿真结果还表明：当对机床位姿精度要求较高时，需要考虑杆件的全部D．H参数误差对机床位姿的影响。

关键词：Stewart型并联机床机床位姿误差D．H变换矩阵几何误差




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