考虑关节摩擦的5-PSS/UPU并联机构动力学建模及耦合特性分析

摘要：

为了将并联机构应用于航天器的海面回收平台等领域,提出一种可以实现三移动二转动的新型五自由度并联机构—5-PSS/UPU并联机构作为柔性自适应动态平衡装置,并对该并联机构进行了耦合特性分析.首先,利用矢量法得到了机构运动学的正反解.其次,在考虑关节摩擦效应的情况下,采用牛顿-欧拉法建立了5-PSS/UPU并联机构的动力学模型,并对机构的动力学模型进行了数值仿真验证,结果表明考虑关节摩擦和未考虑关节摩擦时,各移动副的驱动力最大误差分别为:1.62％、0.48％、3.85％、1.21％、5.13％.然后,基于动力学模型,进行动力学耦合特性分析,并给出了惯量耦合特性评价指标.最后,在该并联机构的工作空间内,研究了耦合评价指标随机构运动状况的变化规律.研究结果表明,通过合理规划运动轨迹可以在一定程度上减少动力学耦合特性对并联机构动态性能所产生的影响.

关键词：5-PSS/UPU并联机构、摩擦建模、牛顿-欧拉法、惯量耦合特性、动态特性

所属期刊栏目：55

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金51475424;浙江省自然科学基金杰出青年项目LR18E050003

在线出版日期：2019-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：43-52