2-DOF并联行程放大机构结构参数优化

作     者：王晓磊 金振林 李晓丹 WANG Xiao-lei;JIN Zhen-lin;LI Xiao-dan

作者机构：燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 辽宁工业大学机械工程与自动化学院辽宁锦州121001 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(No.2011AA040900) 机械系统与振动国家重点实验室课题资助项目(No.MSV201506) 辽宁省高等学校科学技术研究项目资助(No.JL201615402) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2019年第27卷第5期

页      码：1148-1157页

摘      要：为研制一种能实现快速行走、运动灵活性好的仿生四足机器人,对一种能够实现机构末端位置行程放大的2自由度并联机构进行运动性能分析与结构参数优化,并将优化结果应用到仿生四足机器人的腿部机构,研制出样机。首先,推导2自由度并联行程放大机构位置反解,建立机构的线速度雅克比矩阵,对机构的工作空间进行分析。其次,建立机构运动灵活性能评价指标,揭示主要结构参数对灵活性能指标的影响规律。然后,采用容限加权法确定一组合理的结构参数,使运动灵活性能指标达到最优。最后,根据优化的结构参数设计出仿生四足机器人腿部机构和整体的虚拟样机,并进行虚拟样机运动仿真。仿真结果表明:并联行程放大机构各驱动参数变化平稳,理论速度和仿真速度误差在±1.6×10-6m/s范围内,验证仿生四足机器人腿部机构设计方案和结构参数的合理性及理论推导的正确性,为该仿生四足机器人的进一步研究奠定了基础。

主 题 词：并联行程放大机构 运动灵活性 性能评价指标 结构参数 优化设计 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 080202[080202] 08[工学] 080203[080203] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/OPE.20192705.1148

馆 藏 号：203679961...