四自由度2PPPaR并联机构运动学及性能分析

作     者：吴存存 杨桂林 陈庆盈 张驰 刘树林 WU Cuncun;YANG Guilin;CHEN Chinyin;ZHANG Chi;LIU Shulin

作者机构：上海大学机电工程与自动化学院上海200240 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室宁波315201 

基　　金：国家自然科学基金(51575331,51475448,U1509202) 宁波市新一代机器人核心部件关键技术创新团队(2016B10016)资助项目 

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

年 卷 期：2018年第54卷第3期

页      码：36-45页

摘      要：提出一种可以实现三个移动和一个转动(3T1R)的新型四自由度并联机构—2PPPaR并联机构,它通过两个转动副将两条相同支链与动平台相连,每条支链均采用平行四边形机构,通过安装在水平和垂直方向的两台直线电机驱动。该并联机构具有结构简单、构型对称、工作空间大、速度快且定位精度高的特点,可广泛用于高速高精度的分拣、包装、码垛操作中,具有较好的工业应用前景。基于螺旋理论验证了该机构自由度的数目和性质,分析了该机构的运动学特性,得到了其位置的封闭解,并通过算例进行了验证。基于机构的Jacobian矩阵分析了该机构的奇异性,给出了几种典型的奇异构型,利用解析法和数值法确定了机构的可达位置工作空间,分析姿态角和各设计参数对可达位置工作空间体积的影响,研究了机构可达位置工作空间的形状及满足的几何约束条件,为后续机构的优化设计和轨迹规划提供理论依据。

主 题 词：并联机构 自由度 运动学 奇异性 工作空间 

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.2018.03.036

馆 藏 号：203282502...