2-CPR/RPU并联机构的构型设计及工作性能分析

作     者：丰晓东 赵耀虹 李瑞琴 贺阳涛 张磊 FENG Xiao-dong;ZHAO Yao-hong;LI Rui-qin;HE Yang-tao;ZHANG Lei

作者机构：中北大学机械工程学院太原030051 

基　　金：山西省重点研发计划(202202150401018) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2024年第24卷第12期

页      码：4902-4908页

摘      要：针对当前物流领域中货件品类多、人工耗用高等问题,为满足产线快速分拣的需求,提出一种全周自由度的2-CPR/RPU并联机构,以提高物流货件的分拣效率,减少人力时间成本。绘制2-CPR/RPU机构的三维模型,采用螺旋理论对2-CPR/RPU机构自由度进行求解,并根据修正的Grübler-Kutzbach公式进行验证,通过封闭矢量对机构支链进行位置逆解分析,基于逆解表达式求得机构速度Jacobian矩阵,利用代数法分析奇异位形是否存在,编程MATLAB语言求解其符合工作范围的点并绘制出工作空间,最后对机构的承重量进行有限元仿真分析。结果表明:2-CPR/RPU并联机构具有共3个自由度,可实现2T1R型的运动(沿x、z轴的平移和绕x轴的转动);结构尺寸符合要求没有奇异位形,工作空间较大,均匀分布且呈扇形对称,执行平台转动可达60°;2-CPR/RPU并联机构结构简单且运动稳定,工作精度高、载重性能良好,适用于大部分物流包装产线的分拣装箱工作。

主 题 词：2-CPR/RPU 位置逆解 奇异性 工作空间 

学科分类：08[工学] 0822[工学-核工程类] 

D　O　I：10.12404/j.issn.1671-1815.2304491

馆 藏 号：203127794...