簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 林佩穎
Pei-ying Lin
論文名稱: 可達到多個等向性構形之機器人設計
Manipulators That Can Reach Multiple Isotropic Positions
指導教授: 蔡高岳
Kao-Yueh Tsai
口試委員: 王勵群
Li-Chun T. Wan
劉霆
Tyng Liu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 68
中文關鍵詞: 等向性機器人
外文關鍵詞: isotropic manipulators
相關次數: 點閱:165下載:2
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

本文提出新的方法來設計可達到多個等向性構形之平面與空間3自由度機器人。首先提出一個基本的方法並應用於平面3R機器人,除了證明此類機器人最多可達到4個等向性位置之外,並找出能夠到達四個等向性位置連桿長度之範圍。其次推導出能直接以3R等向性機器人設計空間4R機器人之方法,此方法不需求解任何非線性方程式即可得到8個等向性位置之空間機器人。在並聯式機器人方面,本文亦提出一個新的方法,此方法將利用四連桿機構推導出5R並聯式等向性機器人,此類機器人最多可到達8個等向性位置。


This paper proposes methods for designing isotropic planar and 3-DOF spatial manipulators that can reach multiple isotropic positions. A general method is first presented to develop 3R planar manipulators. It shows that the obtained design can reach four isotropic positions. Furthermore, the ranges of link parameters with four isotropic positions are provided. Next, an efficient method in which a 4R spatial manipulator can be directly developed from a 3R planar manipulator is proposed. The method does not involve developing and solving any nonlinear equations. For parallel manipulators an alternative approach is proposed for developing 5R planar parallel manipulators. The manipulators are developed from four-bar mechanisms. The parallel and spatial designs can reach eight isotropic positions.

中文摘要 I 英文摘要 II 誌謝 III 目錄 IV 圖表目錄 VI 第一章 緒論 1 第二章 理論基礎 4 2.1 Sylvester消去法 4 2.2 史塔理論(sturm’s theorem)的遞迴公式 7 2.3 Grashof準則(grashof’s rules) 10 2.4 賈氏矩陣 12 第三章 判別式與等向性條件 14 3.1賈氏矩陣之推導 14 3.2等向性 16 3.3平面n軸機器人 特微多項式之推導 18 3.4空間nR軸機器人 特微多項式之推導 20 3.4.1三次方程式重根 20 3.4.2 空間nR軸機器人 23 第四章 平面三連桿串聯式機器人 26 4.1平面等向性串聯式機器人 26 4.2平面三軸串聯式機器人 30 4.3數值範例 34 第五章 平面五連桿並聯式機器人 38 5.1五連桿並聯機器人之推導 38 5.2數值範例 46 第六章 空間四連桿串聯式機器人 50 6.1空間四連桿機器人之等向性構形 50 6.1.1以平面三連桿機器人推導之等向性構形 50 6.1.2 空間四連桿串聯式機器人 53 6.2數值範例 56 第七章 結論與未來方向 61 參考文獻 63 附錄A 65 附錄B 66 作者簡介 68

1.C. A. Klein and B. E. Blaho, “Dexterity measures for the design and control of kinematically redundant manipulators”, Int. J. Robot Res. 6(2), pp. 72-83 (1987).
2.C. M. Gosselin and J. Angeles, “The optimum kinematic design of a planar three-degree-of freedom manipulator”, J. Mech Trans Automat in Design 110, pp. 35-41 (1988).
3.M. Kircanski, Kinematic isotropy and optimal kinematic design of palnar manipulators and a 3-DOF spatial manipulator, Int J Robot Res 15: (1) pp. 61-77 (1996).
4.C. M. Gosselin and J. Angles, The optimum kinematic design of a spherical three-degree-of freedom manipulator, J Mech Trans Automat in Design, 111, pp. 202-207 (1989)
5.C. A. Klein and T. A. Miklos, Spatial robotic isotropy, Int J Robot Res 10: (4), pp. 426-437 (1991).
6.K. E. Zanganeh and J. Angeles, Kinematic isotropy and the optimum design of parallel manipulators, Int J Robot Res. 16: (2) pp. 185-196 (1997).
7.黃冠達,”六自由度等向性並聯式機器人設計之探討”,國立台灣科技大學機械工程技術研究所,2002年6月博士論文。
8.周世仁,”等向性產生器在六自由度並聯式機器人設計上之應用”,國立台灣科技大學工程技術研究所,2003年6月碩士論文。
9.J. Angeles, The design of isotropic manipulator architectures in the presence of redundancies, Int J Robot Res 11: (3) pp. 196-201 (1992).
10.王志偉,”多餘軸等向性機器人之設計”,國立台灣科技大學機械工程技術研究所,2004年6月碩士論文。
11.W. S. Burniside, A. W. panton, The theory of equations, Dublin University Press, 1886.
12.L. W. Tsai, Robot analysis, John Wiley & Sons, Inc, 1999.

QR CODE