Stewart平台的MATLAB集成工具箱设计_毕业论文.pdf

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文

- I -

摘 要

基于 Stewart 平台的工程应用越来越广泛，而 Stewart 平台本身的运动

学和动力学行为复杂。为了高效地设计新平台，设计相关的计算机辅助设计

软件具有一定的工程意义。因为 Stewart 平台的分析和计算涉及大量的矩阵

运算，考虑到 MATLAB 在矩阵运算和仿真方面的强大功能，本文将致力于

在 MATLAB 环境下设计 Stewart 平台的集成工具箱。

本文采用解析方法推导了 Stewart 平台的位置正反解、速度和加速度反

采用工程上被认为可行性较高的三次样条插值方法对液压缸伸缩速度和加速

度进行了插值计算，分别比对程序计算值与实测位移以及伸缩速度和加速度

的插值计算结果。

试验及分析结果表明该工具箱能够正确地计算出 Stewart 平台运动学和

动力学参数。

关键词 Stewart 平台；MATLAB 工具箱；VRML 建模

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- II -

Abstract

As the Stewart platform is more and more widely applied in modern

engineering project, it is exigent to design computer aided design software for

Firstly, the calculation theories of pose forward and inverse, velocity inverse,

acceleration inverse and dynamic parameters of the Stewart platform are

dissertated in this dissertation. Several relevant programs basing on these

theories above will be compiled as followed. A static 3D model of the Stewart

platform will be made by VRML, too. After designing a logical structure for the

toolbox, these two parts of wok will be integrated using GUIDE and VR Toolbox

of MATLAB.

There is also an experiment to test the validity of the calculation of the

kinematics and dynamics parameters in this dissertation. It will primarily verify

the displacement, the spread velocity and acceleration of each hydraulic cylinder

Keywords Stewart platform, MATLAB toolbox, VRML modeling

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- III -

目录

摘 要 ......................................................................................................................I

Abstract................................................................................................................... II

第 1 章 绪论............................................................................................................1

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- IV -

结论 ....................................................................................................................... 48

参考文献 ............................................................................................................... 49

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明.......................................................... 53

致谢 ....................................................................................................................... 54

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1.1

Fig.1-1 A schematic of Stewart platform

。

模拟、机器人、并联机床、空间对接技术以及娱乐设施上

。其中主要以并联