闭环机构关联杆组与冗余约束的关系-燕山大学学报.pdf

37 卷 4 期 燕山大学学报 Vol. 37 No. 4 20 13 7 Journal of Yanshan University July 2013 年 月 文章编号：1007-791X (2013) 04-0299-06 闭环机构关联杆组与冗余约束的关系 1, * 2 1 路懿 ，毛秉毅 ，翟 旭 (1. 066004 2. 066004) 燕山大学 机械工程学院，河北 秦皇岛 ； 燕山大学 信息科学与工程学院，河北 秦皇岛 摘 要：含冗余约束的闭环机构型综合一直是机构学中的有意义和重要的课题。本文研究了闭环机构中关联杆 组、冗余约束、自由度和被动自由度之间的关系。用串联连接的单自由度基本连杆构成含多自由度的运动副； 推导出计算关联杆组自由度、基本运动副数、关联杆组中有效基本连杆数公式。在此基础上用决策树逻辑法确 定了闭环机构冗余约束与基本连杆的关系，为含冗余约束和被动自由度的闭环机构型综合提供理论依据。 关键词：闭环机构；冗余约束；关联杆组 中图分类号：O175 文献标识码：A DOI ：10.3969/j .issn.1007-791X .2013.04.002 Li [7] 化。为了便于分析和控制， 等 提出含转动副 0 引言 的运动解耦并联机构。孔宪文和Gosselin 综合出含 迄今为止，人们已经创造出许多含有冗余约束 1 3 冗余约束的平动并联机构和 种 自由度球面并联 和被动自由度的闭环机构。由于它们具有高刚度、 [8] 机构 。戴建生和黄真用螺旋理论研究了过约束机 大工作空间、结构简单、运动解耦等优点，受到学 [9] 构，将过约束分为公共约束和冗余约束 。由于这 [1-3] 者们的广泛关注 。当一个闭环机构包含混合分 些方法主要是基于给定任务、现有机构和经验，因 支，可以增加它的刚度或工作空间，但冗余约束也 此，基于关联杆组，冗余约束和自由度和它们的关 [1] 增加 。当一个闭环机构包含冗余约束，它可使机 系，创造更多有工 价值的含冗余约束和被动自由 构简化，因为要求的运动副和连杆数少了；同 因 度的闭环机构一直是机构学研究者努力的目标，也 [2-3] 为运动解耦，运动控制和运动分析也变容易了 。 是机构学发展历史中的难题。 , 当