一种新型SCARA型并联机构运动学及优化设计

作     者：朱伟 马致远 沈惠平 史久伟 戴志明 ZHU Wei;MA Zhiyuan;SHEN Huiping;SHI Jiuwei;DAI Zhiming

作者机构：常州大学机械工程学院 

基　　金：国家自然科学基金(51075045,51475050) 江苏省自然科学基金(BK20161192)资助项目 

出 版 物：《机械设计与研究》 (Machine Design And Research)

年 卷 期：2019年第35卷第3期

页      码：54-60页

摘      要：提出一种可实现SCARA运动的新型四自由度高速并联机器人机构,由两条R(SRS)2R支链和2条RSS支链构成。采用方位特征理论(POC)分析了机构的拓扑结构特征,计算了机构动平台的自由度及POC集。根据杆长约束,建立了机构位置的非线性约束方程,并推导了位置正反解数学表达式。推导了机构的速度雅可比矩阵,给出了机构发生奇异的条件。通过给定机构运动副的约束条件,搜索了机构的工作空间图。根据消元后的正解超越方程,采用牛顿迭代法对3组给定的动平台位姿进行位置正反解数值验证,结果吻合。以工作空间的散点数目为目标,采用差分进化算法进行优化设计,得到机构的最优结构参数。比较结果表明,优化后机构的运动性能得到较大改善,为该机构的设计及应用奠定了理论基础。

主 题 词：SCARA 并联机构 运动学 优化设计 

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

D　O　I：10.13952/j.cnki.jofmdr.2019.0186

馆 藏 号：203692129...