《一种新型3-UPS 并联机构及其工作空间分析》.pdf

卷 期 燕山大学学报 年 月 文章编号：1007-791X (2011) 03-0203-05 一种新型3-UPS 并联机构及其工作空间分析 金振林 ，何小静 (1.燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛 066004; 2.上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海 200240) 摘 要：设计了一种新型 分支 自由度 并联机构，建立了该机构的运动学反解模型，给出机构主要约 束，应用三维极坐标边界有哪些信誉好的足球投注网站方法绘制出在定姿态工作空间截面图和边界三维实体图，分析了机构参数对工作 空间体积大小的影响规律，为机构参数的选取提供了依据。该并联机构工作空间大、连续性好，适合作为机器 人步行器的腿结构。 关键词： 并联机构；机构约束；工作空间；机构参数；工作空间体积 中图分类号：TP242 文献标识码：A DOI：10.3969/j .issn.1007-791X .20 11.02.003 文中给出了该机构的反解方程 ，应用三维球坐标 引言 有哪些信誉好的足球投注网站方法对该机构的工作空间边界进行了有哪些信誉好的足球投注网站，并 并联机构本身具有的刚度大、结构稳定、承载 绘制了机构各参数对工作空间的影响曲线。该机构 力大、累计误差小、运动惯性力小等特点使其在机 工作空间较大、连续性好、空间对称性好，并且该 械工业、航空工业以及矿山开采等领域得到广泛应 机构可以将分支驱动器均放置于固定平台以上，减 用 ，但存在工作空间小、结构复杂等缺点，多分 小运动部分的质量，因此运动惯性小，降低了驱动 支并联机构的问题更为突出 。工作空间大小是衡 器的负载，很适合作为机器人步行器的腿机构。如 量并联机构性能的重要指标，因此近年来对并联机 图 所示为应用该机构设计的双足步行器，该机构 构工作空间研究越来越多。徐东光等 对 还可用于四足，六足等多足步行机器人。 并联机构工作空间进行了分析，并用惩罚函数法得 到机构主要参数对工作空间的影响曲线； 等 对 自由度 并联机构做了详细的分析，绘 制了其工作空间，得出其方位工作空间在空间具有 对称性；田小静等 将 并联机构应 用于并联机床，并对其工作空间进行了降维描述， 得出其工作空间为一圆柱体；冯祥文等 对 自 由度的 并联机构进行了分析，并在给定参 数下绘制了工作空间边界图及截面图。本文提出了 一种新型 支链 自由度并联机构 ， 等 认为具有 支链，每条支链上有 两个驱动单元的 支链 自由度并联机构被认为是 一种很有应用前景的机构 具有灵活性好、支链干 图 并联机构双足步行器 涉少、奇异位形相对较少等优点 ，该机构与传统 的 平台相比减少了各支承杆之间的干涉。 收稿日期： 基金项目：机械系统与振动国家重点实验室开放课题资助项目（ ） 作者简介： 金振林（ ），男，辽宁抚顺人，教授，博士生导师，主要研究方向为并联机器人理论与应用技术， ： 。 燕山大学学报 机构模型及位置反解 位置反解 位置反解就是已知运动平台的位姿，求解各驱 机构模型描述 动副的输入。对该机构而言，就是已知运动平台中 该机构由 条相同支链将运动平台 连接在固 心点 相对固