一种3-RPPS六自由度并联机构运动学分析与仿真.pdfVIP

2014年 11月 机床与液压 NOV．2014 第42卷 第21期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．42No．21 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．21．025 一 种 3-RPPS六 自由度并联机构运动学分析与仿真 李文星，贾蒙 (新乡学院机械工程学院，河南新乡453003) 摘要：提出了一种新型六 自由度 3-RPPS并联机构 ，并介绍 了其解耦特性和参考坐标系。建立了机构的运动学模型， 得到机构运动学的位姿和速度解析表达式；采用极坐标边界有哪些信誉好的足球投注网站法求解机构的工作空间并计算工作空间的体积。通过数值 仿真，得到了给定动平台运动规律下，支链的长度和速度变化规律以及机构的定姿态位置工作空间和定位置姿态工作空 间，并优化得到工作空间体积最大时结构参数的取值范围。 关键词：并联机构；解耦特性；运动学；工作空间 中图分类号：TP242．6 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2014)21—094—3 KinematicsAnalysisandSimulationofOne3．RPPS6．DoFParallelManipulator LIWenxing，JIA Meng (SchoolofMechanicalEngineering，XinxiangUniversity，XinxiangHenan453003，China) Abstract：A novel3-RPPSparallelmanipulatorwith6-DOFwasproposed．Itsdecouplingcharacteristicsandthereferencecoot— dinatesystem ofthemanipulatorwereintroduced．Byestablishingthekinematicsmodelofthemanipulator，theanalyticformulaefor solvingthekinematicspostureandthevelocityofthemanipulatorwerederived．Byusingpolarcoordinateboundarysearchingmethod， theworkspaeeofthemnaipulatorwassolvedanditsvolumewascalculated．Accordingtothedesignedtraj’ectoriesofthemovingplat— form ，therulesofchangesinlengthsandvelocitiesof thedrivinglegs，andthepositionworkspacewithagivenorientationandtheori— entationworkspacewithagivenpositionofthemanipulatorwereobtainedbynumericalsimulations．Moreover，therangeofassumed structurepraameterswithm~imum workspacevolumeisobtainedwithoptimization． Keywords：Parallelmanipulator；Decouplingcharacteristics；Kinematics；Workspaee 0 前言 如图1所示，该机构包含定平台B和动平台M， 并联机构具有精度高、刚度大、速度快、承载能 两平台之间由3根对称 RPPS形式的支链连接，其中 力强等优点，引起了国内外工程与学术界 的广泛关 移动副 P为驱动关节。B的顶点安装一个与之垂直的 注 。其运动学分析是在不考虑机构所受外力的情 转动副R，且相对M的三边按相同方向旋转，A的输 况下，单纯研究机构几何量随时间变化关系的过程， 出构件为