PS-3SPS结构降耦并联机构运动学分析

作     者：陈国旺 车林仙 杜力 文世坤 CHEN Guo-wang;CHE Lin-xian;DU Li;WEN Shi-kun

作者机构：重庆理工大学机械工程学院重庆400054 重庆工程职业技术学院机械工程学院重庆402260 重庆工商大学制造装备机构设计与控制重庆市重点实验室重庆400067 

基　　金：重庆市基础科学与前沿技术研究专项资助项目(cstc2015jcyjA70006) 重庆市教育委员会科学技术研究资助项目(KJ1600606) 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2019年第36卷第8期

页      码：72-79页

摘      要：对称结构4自由度4SPS-PS并联机构具有1条方位特征(被动约束)支链,耦合度为2,其位置正解和动力学正反解的求解较复杂。运用方位特征支链主动化和运动副合并(将约束距离缩减为0)方法,对原构型进行结构降耦设计,得到一种PS-3SPS一平移三转动降耦并联机构。新型降耦机构的耦合度为0,其突出优点是位置正解具有显式表达式。给出求PS-3SPS降耦并联机构位置正反解的几何方法,得到动平台Euler角的解析解。运用矢量代数法和姿态矩阵微分形式,推导出机构速度Jacobian矩阵,并得到速度和加速度正反解的显式表达式。运用空间几何法,推导出PS-3SPS并联机构所有理论正运动学奇异位形,并给出代表性奇异位形。最后,给出数值算例,位置正反解十分吻合,表明求解方法准确可靠。分别运用MATLAB软件编程和ADAMS软件仿真得到机构运动学分析曲线,两者结果一致,验证了理论分析模型与方法的正确性。

主 题 词：并联机构 结构降耦设计 耦合度 一平移三转动 运动学分析 

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

D　O　I：10.13841/j.cnki.jxsj.2019.08.012

馆 藏 号：203758278...