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一种3自由度并联抛磨机械臂的运动学分析--第1页
2024年第48卷第4期JournalofMechanicalTransmission75
文章编号：1004-2539（2024）04-0075-07DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2024.04.010
一种3自由度并联抛磨机械臂的运动学分析
包新棉1王学雷2张伟涛1王禄1赵栋杰1
（1聊城大学机械与汽车工程学院，山东聊城252000）
（2北京电子科技职业学院汽车工程学院，北京100176）
、
摘要针对百叶窗叶片的仿形抛磨要求，研究了一种可为末端执行器提供X向Y向的移动和Z
向转动的3自由度并联机械臂。为了验证机械臂的运动学性能，首先，描述了其机构特征，并基于
螺旋理论进行了机构自由度分析；其次，基于闭环矢量法构建了机构运动学方程，对其进行了位置
正、逆解分析，并通过具体算例对分析结果进行了初步验证；最后，构建了机构的数值仿真模型和
虚拟样机模型，进行了位置、速度的逆运动学仿真分析。仿真结果表明，两种模型的分析结果一致，
逆解理论分析结果可信；机械臂各支链可协调运动，运动过程平稳，位移、速度曲线平滑、无突变，
可为后续机械臂的尺寸优化和运动控制提供依据。
关键词并联机械臂螺旋理论运动学虚拟样机
KinematicAnalysisofa3-DOFParallelPolishingManipulator
BaoXinmianWangXueleiZhangWeitaoWangLuZhaoDongjie
12111
(1SchoolofMechanicalAutomotiveEngineering,LiaochengUniversity,Liaocheng252000,China)
(2SchoolofAutomotiveEngineering,BeijingPolytechnic,Beijing100176,China)
AbstractA3-DOFparallelmanipulatorwithX,YmovementandZrotationfortheend-effectorisstud⁃
areconsistent,andtheresultofinversesolutionisreliable.Thearmchaincancoordinatethemovement,the
movementprocessissmooth,andthedisplacementandvelocitycurvesaresmoothandwithoutmutation,and
canprovideabasisforthesizeoptimizationandmotioncontrolofthemanipulator.
KeywordsParallelmanipulatorSpiraltheoryKinematicsVirtualprototype
0引言
进行仿形抛磨。目前，叶片抛磨多采用人工作业，
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