【摘要】：并聯(lián)機(jī)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包含各支鏈本身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及各支鏈相對于動/靜平臺布置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)兩個層面,后者對并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運動、動力學(xué)性能有重要影響,但研究相對較少。闡述機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)降耦原理及其降耦設(shè)計方法,同時,提出一種基于Pro/E-ADAMS仿真運動曲線的機(jī)構(gòu)運動解耦性判斷方法,而無須求解機(jī)構(gòu)的輸入-輸出位置方程。以兩平移一轉(zhuǎn)動3-RRR、三平移3-R//R//C并聯(lián)機(jī)構(gòu)為例,不改變其支鏈本身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),僅改變其在動/靜平臺之間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),設(shè)計出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)降耦構(gòu)型和運動解耦構(gòu)型:兩平移一轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的耦合度從k=1降為k=0,從而極易求得位置正解解析式;而原先不具有運動解耦性的三平移機(jī)構(gòu)具有了部分運動解耦性,因而運動規(guī)劃和控制變得容易。對一種3-R//R//C解耦構(gòu)型的位置正解、運動解耦性、奇異位形、工作空間、靈巧度性能進(jìn)行計算分析,發(fā)現(xiàn)其性能明顯優(yōu)于優(yōu)化前的原始構(gòu)型。研究成果為并聯(lián)機(jī)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化及其性能改善,以及揭示兩者之間的關(guān)系提供了一種有效方法。
[Abstract]:The topological structure of the parallel mechanism includes the topology of each branch chain and the topology structure of each branch chain relative to the dynamic / static platform. The latter has an important influence on the structure, motion and dynamic performance of the parallel mechanism. But the research is relatively few. The decoupling principle of mechanism structure and the design method of decoupling are described. At the same time, a method for judging the kinematic decoupling of mechanism based on Pro/E-ADAMS simulation motion curve is proposed, without the need to solve the input-output position equation of the mechanism. Taking the 3-RRR parallel mechanism with two translation and one rotation, and the 3-R//C parallel mechanism with three translation as an example, the topological structure of the branch chain itself is not changed, but the topological structure between the dynamic and static platforms is changed. The corresponding structure decoupling configuration and kinematic decoupling configuration are designed: the coupling degree of two translation and one rotation mechanism is reduced from kt1 to KG, and the positive position solution is easy to be obtained; However, the three-translation mechanism, which had no kinematic decoupling, has partial kinematic decoupling, which makes motion planning and control easier. The position positive solution, kinematic decoupling, singular configuration, workspace and dexterity performance of a 3-R//C decoupling configuration are calculated and analyzed. It is found that the performance of a 3-R//C decoupling configuration is obviously superior to that of the original configuration before optimization. The research results provide an effective method for topology optimization and performance improvement of parallel mechanism, as well as for revealing the relationship between them.
【作者單位】： 常州大學(xué)現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)研究中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51375062,51475039,51475050) 江蘇省重點研發(fā)計劃(BE2015043) 江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化專項資金(BA2015098)資助項目
【分類號】：TH112

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本文編號：2316533