1、易等。.平衡机的分类平衡机按平衡力的方向来分，可以分为推式和拉式两种。对于推式平衡机，平衡机对俯仰部分的推力作用在铰接点的前方。对于拉式平衡机，当其拉力作用在铰接点前方时称为上拉式，当其拉力作用在铰接点后方时称为下拉式。推式平衡机结构简单，布置容易，但配置位置较暴露，易受损伤，般用在最大仰角小于的装置上。下拉式平衡机配置较隐蔽，结构紧凑，但不易布置，般用于仰角大于的装置上。平衡机按弹性元件种类分，有弹簧式和气压式。弹簧式平衡机又分为圆柱螺旋弹簧式和扭力式。螺旋弹簧按其截面不同又有圆截面和矩形截面两种。扭力式又扭筒扭杆式和叠板扭杆式之分。气压式平衡机是利用气体来作为弹性元件的，平衡机内充有数十个气压的空气或氮气，用液体密封，其液量须保证在任何俯仰角时液体都能盖住紧塞具。有的为了防止液体流入内筒，在内筒上部焊有细管，这样可以充。

2、它的特殊应用领域。因此可以说并联机构的出现，扩大了机器人的应用范围。．并联机器人机构的定义并联机器人机构可以严格定义为上下平台用个或个以上分支相连，机构具有个或个以上自由度，且以并联方式驱动的机构称为并联机器人机构。但从机构学的角度出发，只要是多自由度的，驱动器分配在不同的环路上的并联多环机构都可称之为并联机构。．机构图所示的是个自由度的并联机构，由支链连接运动平台和固定平台组成的，因为绕圆柱副轴线的转动是局部自由度，所以圆柱副也可以用移动副来倒替，分支等效于支链，该机构的分支结构是对称的，因此，这机构称为平台机构，以个移动副作为输入。是指球面副，球面副允许两构之间具有个独立的，以球心为中心的相对转动，具有个自由度是指转动副，允许两构件绕公共轴线作相对转动，描述了两构件之间的空间相对关系，具有个自由度是指移动副，允许两构件。

3、落部分的重量对耳轴产生的重力矩。这在传统的火箭发射装置上比较易于实现，但在新提出的并联机器人中，为了避免上平台越过其极限位置和连杆在伸缩时承受到太大的重力矩。需要在上下平台间设计个平衡机，在上下平台间提供个推力或拉力，从而提供对连杆的平衡力矩，用以平衡伸缩时对连杆的重力矩，这就需要重新考虑其平衡机的设计了。平衡机的作用就是对起落部分提供个力推力或拉力，此力对铰接点之矩称为平衡力矩，它与俯仰部分的重力矩大小相近，方向相反，以此来减小驱动连杆的电机产生的力，同时消除撞击现象。.对平衡机的要求对平衡机的主要要求是平衡性要好。由于重力矩是随俯仰角的大小而变化的，所以平衡机提供的平衡力矩也应作相应的变化。这样才能使平衡机的平衡性能好，保证仰角时轻便，俯角时平稳。此外，对平衡机的要求还有结构要简单，重量要轻，工作可靠，拆装方便，制造容。

4、式的缺点，也同样令人吃惊。首先，并联式结构其末端件上平台同时经由根杆支承，与串联的悬臂梁相比，刚度大多了，而且结构稳定第二，由于刚度大，并联式较串联式在相同的自重或体积下有高得多的承载能力第三，串联式末端件上的误差是各个关节误差的积累和放大，因而误差大而精度低，并联式没有那样的积累和放大关系，误差小而精度高第四，串联式机器人的驱动电动机及传动系统大都放在运动着的大小臂上，增加了系统的惯性，恶化了动力性能，而并联式则很容易将电动机置于机座上，减小了运动负荷第五，在位置求解上，串联机构正解容易，但反解十分困难，而并联机构正解困难反解却非常容易。由于机器人的在线实时计算是要计算反解的，这就对串联式十分不利，而并联式却容易实现。由于串联并联在结构上和性能特点上的对偶关系，串联并联之间在应用上不是替代作用而是互补关系，且并联机器人有。

5、力基本相等，给电机的控制创造条件。该平衡机的结构形式应能适应机构的工作空间。本设计涉及到机构学机械传动电力拖动与控制等方面。通过设计工作的训练，可有效提高毕业生工程实践能力。并联机构的运动范围为俯仰，倾侧，升降，载荷.。平衡机要求能抵消总载荷的。．主要的研究方法和内容首先研究电机的机械性能，对并联机器人进行运动学描述和受力分析然后着重研究如何实现机器的平衡问题，进行专用平衡机总体设计，并在此基础上作详细的计算与分析。．了解并联机构，对已有的并联机器人的工作空间进行分析．分析平衡力矩图，探讨平衡方案，选择平衡机的安装位置，进行平衡能力计算．关键零部件的设计与计算。第二章平衡机的概念与作用机理在传统的火箭发射装置中，由于其所承载的重量十分沉重，所以在设计其方向机和回转机的时候需要考虑平衡承载力矩。由此，平衡机被提出，用来平衡起。

6、分利用内筒空间，减小平衡机体积。平衡机外筒上的注气器，不应被其它机构遮蔽，并应保证在任何状态时注气孔均在液面之下。气压式平衡机与弹簧式平衡机相比，结构可以做得非常紧凑，体积小，重量轻，气压的调整也很简单。为了防止气体的泄漏，通常是利用液体来密封，而液体又靠紧塞装置来密封。所以紧塞装置的摩擦力的大小对平衡机影响较大，而且气压式平衡机对加工精度要求较高。.种特别的平衡机考虑到平衡机是安装到并联机器人上，所以合理的选择其最佳位置是极其重要的。对其性能而言，平衡机起到的辅助作用十分大，但若安装不当，就不会产生理想的效果，相反，还会引起不必要的许多问题。有种新型的并联机器人，它所采用的平衡装置别具格，安装位置非常独特如图。图机构及其平衡机它采用交叉式立体平衡机，对并联机构的运动性能带来了很大的改善。其中，它加强了机构的升降俯仰这两方。

7、沿公共轴线作相对直线移动，具有个自由度。源于军工需求，将并联机器人应用到火箭发射装置中可以改良传统火箭炮的平衡，射角，精确度等方面的问题。它的多自由度和便捷的数字控制方式是多年来火箭发射装置梦寐以求的。由自由度的计算可知，该机构能够完成两个方向的回转和个升降运动。这系列运动都可以通过电机带动，经过三条空间运动链的运动，从而促动上平台的各种运动姿势。回转运动在这种并联机器人的机构中，下平台上的电动机带动丝杆传动。该丝杆为滑动丝杆，滑块的运动能带动其上的链随球面副摆动，从而上平台绕转动副作回转运动，即有与两方向的回转运动。升降运动三条空间运动链的同时伸缩能促动上平台的升降运动。图结构．并联机构工作空间的分析工作空间设给定参考点是动平台执行器的端点，工作空间是该端点在空间可以达到的所有点的集合。完全工作空间动平台上执行器端点可从。

8、类，但凡是在速度调节要求较高正反转和启制动频繁或多单元同步协调运转的生产机械上，仍广泛采用直流电动机拖动。电动机的启动就是施电于电动机，使电动机转子转动起来，达到所要求的转速后正常运转。限制直流电动机的启动电流，般有两种方法是降压启动，即在启动瞬间，降低供电电源电压，随着转速的升高，反电势增大，再逐步提高供电电压，最后达到额定电压时，电动机达到所要求的转速二是在电枢回路内串接外加电阻启动，此时启动电流将受到外加启动电阻的限制，随着电动机转速的升高，反电势增大，再逐步切除外加电阻直到全部切除，电动机达到所要求的转速。生产机械对电动机的要求是有差异的，例如，市内无轨电车的直流电动机传动系统要求平稳慢速启动，若启动过快会使乘客感到不舒服，而般生产机械则要求有足够的启动转矩，以缩短启动时间，提高生产效率。从技术上说，般希望平均启动。

9、任何方向位姿到达的点的集合。定向工作空间动平台在固定位姿时执行器端点可以到达的点的集合。最大工作空间动平台执行器端点可到达的点的最大集合，并考虑其具体位姿。完全工作空间和定向工作空间都是最大工作空间的子集.另外，工作空间是并联机构的重要特性，影响它的大小和形状的因素主要有以下三个杆长的限制，杆件长度的变化是受到其结构限制的，每杆件的长度必须小于最大杆长，大于最小杆长。转动副转角的限制，各种铰链，包括球铰接和万向铰接的转角都受到结构研制的，每铰链的转角都应小于最大转角。杆件的尺寸干涉，连接动平台和固定平台的杆件都具有几何尺寸，因此各杆件之间在运动过程中可能发生相互干涉。设杆件是直径为的圆柱体，两相邻杆件轴线之间的距离为,则。．设计简介与设计要求本设计是在并联机构的内部设置种平衡机，以使得上平台运动到任何位置时，电动推杆上的推。

10、使转速下降，当干扰消除后应有﹥。在机电传动系统中选择台合适的电动机是极为重要的，电动机的选择主要是容量的选择。选择电动机容量应根据以下三项基本原则进行。发热电动机在运行时，必须保证电动机的实际最高工作温度等于或略小于电动机绝缘的允许最高工作温度，即。过载能力电动机在运行时，必须具有定的过载能力，特别是在短期工作时，由于电动机的热惯性很大，电动机在短期内承受高于额定功率若干倍的负载功率时仍可保证，故此时，决定电动机容量的主要因素不是发热而是电动机的过载能力。即所选电动机的最大转矩对于异步电动机或最大允许电流对于直流电动机必须大于运行过程中可能出现的最大负载转矩和最大负载电流。启动能力由于鼠笼式异步电动机的启动转矩般较小，所以，为使电动机能可靠启动，必须保证﹤，式中。制动能力电机的三大机械特性电动机有直流电动机和交流电动机两大。

11、转矩大些，以缩短启动时间，这样启动电阻的段数就应多些而从经济上来看，则要求启动设备简单经济和可靠，这样启动电阻的段数就应少些。电动机的调速就是在定的负载条件下，人为地改变电动机的电路参数，以改变电动机的稳定转速。电动机的调速是生产机械所要求的。例如，金属切削机床，根据工件尺寸材料性质切削用量刀具特性加工精度等不同，需要选用不同的切削速度，以保证产品质量和提高生产效率电梯类或其他要求稳速运行或准确停止的生产机械，要求在启动和制动时速度要慢或停车前降低运转速度以实现准确停止。实现生产机械的调速可以采用机械的液压的或电气的方法。电动机的制动是与启动相对应的种工作状态，启动是从静止加速到稳定转速，而制动则是从稳定转速开始减速到停止或是限制位能负载下降速度的种运转状态。就能量转换的观点而言，电动机有两种运转状态，即电动状态和制动状态。

12、向上自由度的运动，能准确快捷地提供机构所需的平衡力矩，但是在倾侧的时候，它不能和其他两方向上样提供合适的平衡力矩。本课题将继续研究该种平衡机的具体设计方案。第三章机电传动系统机电传动系统里，电动机与生产机械连成体，为了使系统运行合理，就要使电动机的机械特性与生产机械的机械特性尽量相配合。特性配合好的个起码要求就是系统要能稳定运行。机电传动系统的稳定运行包含两重含义是系统应能以定速度匀速运转，二是系统受种外部干扰如电压波动负载转矩波动等而使运行速度稍有变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。由分析可知，机电传动系统稳定运行的必要充分条件是电动机和生产机械的机械特性曲线和有交点即拖动系统的平衡点当转速大于平衡点所对应的转速时，﹤，即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有﹤而当转速小于平衡点所对应的转速时，﹥，即若干扰。

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