【20160223】机械原理|机构的结构分析
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0 N# i8 p2 t6 w9 ]; m6 t一般空间机构的自由度计算公式
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8 ?( g- G: M0 V6 U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. W! {% ^, ] N- F3 ?; {8 q
F=6(N-1)-(5f5+4f4+3f3+2f2+f1)=6(N-1)-Σifi=6n-Σifi
& O; r# P& P y. K更普遍的表达形式是格鲁巴-库兹巴赫[GrüblerßKutzbach(G-K)]公式，即1 a4 t8 b# q0 l( m. Q
F=d(N-1)-Σ(d-fi)=d(N-g-1)+Σfi* v% @* ^! _3 H" Q
式中g为运动副数。
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单闭环：构件数等于运动副数，即g=N& d# x7 y3 G+ h, k; j6 z+ s3 j
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。
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; @, M' \6 Q' @% W& q" L①平面关节型机器人，又称SCARA机器人(Selective Compliance Assembly Robot Arm)。, f" c1 B2 a7 d6 c: @( B6 k: B R% O
N=5，g=4，Σfi=4，F=6(N-g-1)+Σfi=4
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②STANFORD机器人0 r1 d6 {) X: s+ ?( F6 S8 X1 z
N=7，g=6，Σfi=6，F=F=6(N-g-1)+Σfi=6
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9 {3 g% c) E. n③自动驾驶仪操纵装置内的空间四杆机构。5 M- [0 [5 j, O ^) O+ X
N=4，g=4，Σfi=7，F=6(N-g-1)+Σfi=1
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楼主: 黑森林的鹿
发表于 2016-2-22 14:58:09
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