4-RRR冗余并联机构的运动学分析.pdfVIP

2017年 4月 机床与液压 Apr．2017 第45卷 第 7期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1．45No．7 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2017．07．038 4-RRR冗余并联机构的运动学分析 张浩强 (河池学院物理与机 电工程学院，广西宜州 546300) 摘要：针对4一RRR冗余并联机构的输入及输出构件间的位置关系展开研究。基于运动螺旋理论 ，分析了该机构的自由 度性质，并确定了主动副的位置；建立了机构的逆运动学方程及正运动学方程，并对给定运动平台的位姿进行了数值计算， 以验证所建立方程的正确性；研究了机构的运动解耦性以及运动平台的工作空间大小与连杆长度变化的关系；最后，对给 定运动平台的运动方程下主动副的输出转角进行了数值仿真。 关键词：3-RPRS；并联机构；螺旋理论 ；6自由度；动力学 中图分类号：TH112 文献标志码：A 文章编号：1001—388l(2017)07-154-4 DynamicsAnalysisofDOF and4．RRR ParallelMechanism ZHANG Haoqiang (DepartmentofPhysicsandMechatronicsEngineering，HechiUniversity，YizhouGuangxi546300，China) Abstract：Studywascarriedoutaboutpositionrelationshipamonginputandoutputstructuralpartsbyaimedatthede~eeoffree— dom (DOF)and4一RRRparallelmechanism．AnalysisoftheDOFpropertyofthemechanismwascarriedoutbyusingthetheoryofthe screw theory，andthepositionofdrivingpairwasdetermined．Theinverseandforwarddynamicsequationofthemechanism wasbuilt， andtheorientationofthefixedmotionplatform wascalculatednumericallysoastovalidatethecorrectnessofequationbuilt．Therela— tionshipbetweenchangingofrodlenOhandworkspacesizewithmotiondeeouplingofthemechanismwasstudied．Finally，theoutput turningangleofdrivingpairissimulatednumericallyunderthefixedmotionplatform． Keywords：3-RPRS；Parallelmechanism ；Screwtheory；6-DOF；Dynamics 0 前言 构的运动学进行分析 ，并对给定运动平台的位姿进行 并联机器人由于在承载、精度、刚度和结构等方 了数值计算，以验证所建立方程的正确性 ；研究了机 面优于串联机器人而被学者们青睐，广泛应用于运动 构的运动解耦性以及运动平台的工作空间大小与连杆 模拟器 、并联机床、工业装配机器人以及力传感器等 长度变化的关系；最后 ，对给定运动平台的运动方程 领域”。学者们在最近几年对 3-RRR非冗余并联机 下主动副的输出转角进行了数值仿真。 构进行了广泛的研究 。然而，对于3-RRR并联机 1 4．RRR并联机构构型分析 构的弊端，如过多的奇异性和刚度不足，严重阻碍了 4一RRR