基于方位特征方法的范例并联机构的拓扑特征分析及其启示与应用

摘要：

机构拓扑结构特征是并联机构固有的拓扑不变量，反映了机构的结构学、运动学及动力学基本特性；剖析在设计与应用上较为成功的范例并联机构的拓扑结构特征，对并联机构的研究具有借鉴和启示作用。应用基于方位特征(Position and orientation characteristic, POC)的并联机构拓扑结构设计理论与方法，对2～6-DOF的34种范例并联机构，即已推广运用的8种著名并联机构Delta、Diamond、Tricept、TriVariant、Exechon、Z3、H4、Steward以及26种具有潜在应用价值的并联机构，进行拓扑结构分析，分别给出其拓扑结构特征，并总结出共性规律。基于此，研发出5自由度混联检测平台和喷涂机器人。研究结果表明，应用基于POC的并联机构拓扑结构设计理论与方法，可较好地揭示出包括范例并联机构在内的所有机构的拓扑结构特征；而从中得到的机构设计与应用的一些共性规律，可对并联机构的理论研究、工业设计和应用提供重要参考和启示。

关键词：并联机构、范例并联机构、POC方法、拓扑结构分析、拓扑特征

分类号：TH112

资助基金：国家自然科学基金51075045,51375062,51405039;江苏省科技支撑与自主创新计划项目BE2010074资助项目。

在线出版日期：2015-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：101-115