【20160223】机械原理|机构的结构分析
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一般空间机构的自由度计算公式
! C- a1 u. D" g/ V9 K0 s6 [* c: w8 e. C+ |5 P! L
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
) b- u6 p- P9 F. gF=6(N-1)-(5f5+4f4+3f3+2f2+f1)=6(N-1)-Σifi=6n-Σifi; P' Z; }2 @, z$ @" @
更普遍的表达形式是格鲁巴-库兹巴赫[GrüblerßKutzbach(G-K)]公式，即
4 P! ^1 Z* G, F" M0 L% T1 }F=d(N-1)-Σ(d-fi)=d(N-g-1)+Σfi
* x3 ]4 h$ A% N0 e2 g5 V式中g为运动副数。
! z- n8 @( K! {$ Q& U1 ~" L. ?
C8 h1 m. X" V$ S/ K5 V单闭环：构件数等于运动副数，即g=N, B; `. `7 N+ l$ U: m
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。 V# Z: ]: \# e. e/ P* D
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①平面关节型机器人，又称SCARA机器人(Selective Compliance Assembly Robot Arm)。
+ t) A2 J: f: n% w/ X# xN=5，g=4，Σfi=4，F=6(N-g-1)+Σfi=4
* v2 Q. I6 G+ b/ o. `4 K+ ?
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②STANFORD机器人1 h, i7 R) D& b1 a
N=7，g=6，Σfi=6，F=F=6(N-g-1)+Σfi=6, A5 B8 W% l! X5 p9 A z1 _9 i
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- e" r8 Z# K$ r r1 a. z③自动驾驶仪操纵装置内的空间四杆机构。
$ Q' j, Y& ^/ LN=4，g=4，Σfi=7，F=6(N-g-1)+Σfi=1
: T1 y( d+ a/ p' [" x- D
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楼主: 黑森林的鹿
发表于 2016-2-22 14:58:09
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