新型四自由度3T1R并联机器人机构运动学分析与优化设计

作     者：彭红梅 陈亚 陆彩满 刘艳梨 吴洪涛 PENG Hong-mei;CHEN Ya;LU Cai-man;LIU Yan-li;WU Hong-tao

作者机构：江苏安全技术职业学院机械工程学院江苏徐州221011 南京航空航天大学机电学院南京210016 

基　　金：国家自然科学基金(51975277) 

出 版 物：《包装工程》 (Packaging Engineering)

年 卷 期：2022年第43卷第5期

页      码：188-195页

摘      要：目的 针对自动化生产线分拣需求,提出一种新型四自由度的三平移一转动(3T1R)并联机器人机构。方法 根据方位特征集设计理论验证并联机器人机构的运动性质。利用机构的构型特点建立运动学方程模型,对其进行位置正解和逆解的分析,通过数值法搜索得到并联机器人机构的工作空间图形和转动能力等高线图。同时分析并联机器人机构的雅可比矩阵JX以及奇异性。最后以工作空间最大化作为适应度函数,基于遗传算法对机构结构尺寸进行最优化分析。结果 该机构操作空间具有规则形状、无空洞、较大的特点,优化后的并联机器人机构工作空间性能提升45%。结论 操作空间内运动灵活性较好,优化后工作空间性能得到显著改善。在电子包装自动化生产线搬运分拣领域具有较好的应用前景。

主 题 词：3T1R 并联机器人机构 方位特征集 工作空间 转动能力 奇异位形 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 0822[工学-核工程类] 

D　O　I：10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.05.026

馆 藏 号：203108922...