[发明专利]一种串联结构质量分配评价方法

说明书

本发明公开了一种串联机构质量分配评价方法，包括以下步骤：步骤一、选择串联机构对象，顺着串联机构的串联链方向，以连接运动副为关节点，保留各结构件，并且确定各结构件的质量；步骤二、计算串联接结构中每两个相邻结构件的质量比；步骤三、计算整机总质量比，定义串联机构中所有相邻结构件的质量比之和。采用本方法实现了整机质量分配合理性评价，快速、高效。

技术领域

本发明涉及一种串联机构质量分配评价方法，特别是涉及一种基于结构件质量比的串联结构质量分配评价方法。

背景技术

对于高档数控机床、机械手等串联结构而言，质量分配对其动态特性有着重要作用，动态特性又与其运动精度有着重要关联，传统中关于该类结构的评价过程，没有直接针对质量分配的有效评价方法，通常借助商用有限元软件或者复杂的动力学模型，仿真或计算得到系统的动态特性指标，进而对其进行评价。

当前，在高档数控机床及串联机械手初始设计阶段，没有有效的质量分配评价方法，而是要在质量、结构参数、材料类型等设计完成后，基于各种手段对其整机性能进行评价，进而评价系统结构质量分配的合理性，难度大、效果差。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种提高设计效率，降低设计成本，可以实现高档数控机床、机械手等串联机构质量分配的串联结构质量分配评价方法。

本发明通过如下技术方案予以实现。

本发明的一种串联机构质量分配评价方法，包括以下步骤：

步骤一、选择串联机构对象，顺着串联机构的串联链方向，以连接运动副为关节点，保留各结构件，并且确定各结构件的质量；

步骤二、计算串联接结构中每两个相邻结构件的质量比，定义相邻结构件质量比为：

r_j＝m_i/m_i+1

式中，m_i和m_i+1为顺着串联链方向相邻的两个结构件的质量；

步骤三、计算整机总质量比，定义串联机构中所有相邻结构件的质量比之和为：

本发明具有的优点和积极效果是：

1)通过结构件质量比实现整机质量分配合理性评价，快速、高效；

2)基于该方法的评价指标，可以准确的根据实际结构得到结构件的质量，不必简化模型，准确性更高、更接近真实情况。

附图说明

图1为串联结构质量分配评价流程图；

图2为实施实例采用是三自由度系统图。

具体实施方式

为能更好的理解本发明的发明内容、特点，下面结合附图和实施方案对本发明的技术作进一步的说明。

如图1所示，为本发明的一种串联机构质量分配评价方法，包括以下步骤：

步骤一、选择串联机构对象，顺着串联机构的串联链方向，以连接运动副为关节点，保留各结构件，忽略各连接件，并且确定各结构件的质量；

步骤二、计算串联接结构中每两个相邻结构件的质量比。定义相邻结构件质量比为：

r_j＝m_i/m_i+1 (1)

式中，m_i和m_i+1为顺着串联链方向相邻的两个结构件的质量。