基于3-RRP并联机构的腕关节设计与分析

作     者：孙鹏 戴显永 李研彪 杨奎 SUN Peng;DAI Xianyong;LI Yanbiao;YANG Kui

作者机构：浙江工业大学机械工程学院杭州310023 特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310023 

基　　金：国家自然科学基金(52105037,U21A20122,51975523) 浙江省自然科学基金杰出青年基金(LR18E050003)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第59卷第5期

页      码：112-120页

摘      要：针对球面3-RRP并联机构的理论分析不足以致运动学与动力学特性不明确的问题,设计了该构型的具体结构,分析了其运动学传递约束与驱动力矩特性。根据关于位置反解的Panda-Kahan理论,明确了灵活姿态空间与可达姿态空间的分布情况。基于旋量互易积,建立了关节的运动传递与约束能效系数。在此基础上,应用多参数平面模型技术,进一步揭示了参数尺度、姿态空间、性能指标之间的耦合关系,从而确定了参数取值,明晰了优质姿态空间范围和性能指标分布趋势。并基于虚功原理,建立了动力学模型,定性分析了驱动力矩特性。研究结果表明:该腕关节机构兼具机构紧凑、姿态空间大、完全的运动约束性能与优秀的运动传递性能、大负载重量比的特点,符合人体腕关节功能特性。

主 题 词：仿人腕关节 球面3-RRP并联机构 尺度优化 性能分析 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2023.05.112

馆 藏 号：203121140...