一种无伴随运动的对称两转一移并联机构.pdfVIP

学兔兔 第 52卷第 3期 机 械 工 程 学 报 Vo1．52 NO．3 2016年 2月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Feb． 2016 DoI：lO．3901，JME．2016．03．009 一 种无伴随运动的对称两转一移并联机构木 陈子明 ，2 张 扬 ，2 黄 坤 ，2 黄 真 一 (1．燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室 秦皇岛 066004； 2．燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004) 摘要：提出一种新型 3-UPU对称并联机构，其动、定平台始终关于中间平面对称，该机构具有两个转动 自由度和一个移动 自由度。运用螺旋理论对机构的自由度性质及运动特性进行分析，证明该机构动平台可以绕对称平面内的任意一条轴线或任 意点发生连续转动，说明该机构不存在 “伴随运动”，这为机构的求解及控制提供了很大的便利。同时，该机构还具有一个 沿对称面法线方向的移动 自由度，动平台沿该自由度方向也可以发生连续的移动。针对此机构的结构特点，用两个角度参数 就可以方便、直观地表示出动平台的姿态信息。推导该并联机构的位置正、反解，并分析其工作空间，可以看出该机构的正 反解都具有解析解，且表达式较为简单，方便后续的深入研究。该机构具有较大的工作空间，能够满足一般的工作需要。 关键词：3自由度；两转一移；伴随运动；对称并联机构；转动空间 中图分类号：TP242 Symmetrical2R1TParallelM echanism withoutParasiticM otion CHEN Ziming， ZHANGYang， HUANGKun， HUANGZhen，2 (1．HebeiProvincialKeyLaboratoryofParallelRobotandMechatronicSystem，YanshanUniversity, Qinhuangdao066004； 2．SchoolofMechanicalEngineering，YanshanUniversiyt，Qinhunagdao066004) Abstract：A novel3-UPU symmetricalparallelmechanismsisproposed，whosebaseandmovingplatform arealwayssymmetrical aboutamiddleplane．Ithastworotationalandonetranslational(2R1T)degreesoffreedom (DOFs)．Themobilitynadmotion chraacteristicsofthismechanism arestudiedbyusingthescrew theory．Andithasbeenapprovedhtathtemovingplatfomr Cna rotatecontinuouslyaboutafixedaxisorfixedpoint，whichCallbechosenrfeelyonthemiddleplna e．Thereforehtismechanism has noparasiticmotion，whichwillbringmuch convenienceto thekinematicsnaalysisna d controlling．Menawhile，italsohasa rtnaslationalDOF alongthenomr alofthemiddleplane，nad themovingplatfomr Cna realizecontinuousrtanslation alongthis direction．Basedonhtestructurechraacteristicsofthismechnaism，hteorienattionofmovingpla