溷联机构的研究及其应用进展..doc

混联机构的关键技术研究及应用进展 XXXXX （XXXXX，XXXX XXXX） 摘 要：为了解混联机构的研究现状及其亟待解决的关键技术，综述了混联机构的国内外的必威体育精装版研究成果，系统地指出了混联机构的关键技术及相关应用，提出新型少自由度并联机构的构型、混联机构的运动分析及建立运动控制的模型、执行构件的运动拆分及组合等内容将会成为混联运动装备设计研究领域内具有创造性的成果。 关键词：并联机构、混联机构、构型、运动分析 中图分类号：TP24 Present Status and Application Progress of Hybrid Mechanisms XXXXX (XXXXXXXX, XXXXX, XXXXX) Abstract: In order to realize the present status and the key problems to solve of hybrid mechanisms, we summarized the latest research results at home and abroad. The key technology of hybrid mechanisms and its applications were also pointed out. New type of lower-DOF parallel mechanism, kinematics analysis and control model, and split and combination of movement will become the creative achievements in the field of hybrid equipment. Key word: parallel mechanisms; hybrid mechanisms; configuration; kinematics analysis 前言 混联属于机器人、机械制造自动化、数字控制机床等多学科交叉领域。 （1-1） 对于支链结构相同，且支链数等于机构自由度数的对称并联机构，可以导出每个支链的自由度数s： 因此，一旦已知d和M，就可得得到支链的自由度数s，进而可以枚举分支运动链。 随着研究的深入，人们发现这种列举方法还存在着一些问题。1978年，美国教授C. H. Sun概括了已经发现的许多不符合CGK公式的机构。1984年，G. N. Sandor指出“有些机构并不遵从上面所给的计算自由度的通用公式。”此后，Merlet在2002年ASME年会中指出，枚举法“未考虑运动副的几何布置，容易得出无效的结果。”综上所述，目前在少自由并联机构构型中很少采用此方法。 1.1.2构型演变法 构型演变法是我们最为熟悉的一种构型方法，平面四连杆的演化即是采用此类方法。其基本思路是：以现有的成功机构为原型，通过各种不同的方式对其进行演变，如改变支链的数目、改变支链中主动副的类型和数目、改变机架的布局等方法，从而得到满足特定需求的新构型。 构型演变法是并联机构构型方法中最为直观的方法，也是目前工程上最为实用的方法。国内外均存在基于构型演变法的工程案例。如法国公司Renault Automation公司开发的Urane SX高速卧式钻铣床实质上是Delta机构的一种变异；德国Hannover大学开发的Georg V五坐标高速激光加工机床则借鉴了Tricept的设计理念。此外，我国天津大学开发的Diamond机构及Bicept混联机械手分别借鉴了Delta机构和Tricept机构的设计原理。 1.1.3 基于旋量理论的约束综合法 基于旋量理论的约束综合法提出了一个完整的少自由度并联机构型综合原理，其基本思路是：通过分析分支结构约束螺旋和机构结构约束螺旋，以及分支运动副间的几何关系，并经判别不是瞬时机构，最后确认为满足运动要求的少自由度并联机器人机构。 经典的螺旋理论是并联结构分析与综合的有效方法之一。燕山大学的黄真教授使用该方法，综合出了 3、4、5 自由度结构对称的并联机器人机构。孔宪文和加拿大的Gosselin研究了3自由度球面并联机器人和3T1R并联机器人的机构综合问题。方跃法和Lung-Wen Tsai使用同样的方法研究了使用相同支链结构构成 4、5 自由度并联机器人机构的问题。此类方法也存在着不足之处，基于螺旋理论只能确定机构的瞬时运动自由度，因此综合出的结构需要验证是否在各个位置都满足自由度要求，而这个任务有时候是很困难的。 1.1.4 基于位移子群或单开链理论的运动综合法 1978年，Herve基于运动位移的群代数结构提出了运动链的分类方法，建立了基于群论的运动分析和型综合方法的基础。H