5自由度船舶靠泊装置运动学及工作空间分析

作     者：张明坤 邾志伟 王成军 任润润 盛夏夏 ZHANG Mingkun;ZHU Zhiwei;WANG Chengjun;REN Runrun;SHENG Xiaxia

作者机构：安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 

基　　金：安徽省省科技重大专项计划项目(16030901012) 安徽省自然科学基金面上项目(1708085ME98) 淮南市高校人才团队专项计划项目(2017A054) 

出 版 物：《船舶工程》 (Ship Engineering)

年 卷 期：2020年第42卷第10期

页      码：61-67,73页

摘      要：为提高船舶靠泊安全系数,减少大型船舶靠泊事故的发生,设计一种以"两转动一平移3-RPU"并联机构为主体结构的5自由度船舶靠泊装置。基于螺旋理论和修正G-K公式,计算出并联机构的自由度;利用齐次位姿变换建立各连杆矢量方程,推导出并联机构位置正反解数学表达式,基于位置反解表达式求出并联机构的雅克比矩阵,并根据雅克比矩阵对3-RPU机构的3类运动学奇异性进行分析;建立机构驱动关节速度与动平台速度之间的关系,对正反解的研究结果进行数值验证,并运用MATLAB对位置和速度反解进行仿真;采用蒙特卡洛法求解并联机构的可达工作空间,运用MATLAB编程绘制出工作空间三维图和截面图,验证了3-RPU并联机构的可行性,为3-RPU并联机构的应用提供理论依据。

主 题 词：靠泊装置 并联机构 螺旋理论 运动学分析 工作空间 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13788/j.cnki.cbgc.2020.10.11

馆 藏 号：203992846...