恒定雅可比3-PRRR移动并联机构及其传递性能研究

摘要：

提出了一种具有雅可比矩阵恒定特性的3-PRRR三维移动并联机构,当选取移动副作为主动输入时,该机构具有雅可比矩阵恒定的特性.基于螺旋理论分析了3-PRRR并联机构自由度,利用矢量法建立位置正/反解模型,进而得到了该机构的工作空间.基于传递力螺旋和主运动螺旋求解了该机构的雅可比矩阵,从得到的机构速度/力变化曲线可知,在确定的输入下,机构输出参数曲线在不同位姿下相重合,从而验证了该机构雅可比矩阵恒定.在此基础上,分析了该机构的传递性能,得到了分支传递功率与β(移动副和转动副轴线夹角)的关系曲线,可知输入功率不变时,机构的传递功率随着β的增大而减小.分别选取β为0°和30°时绘制该机构输出速度和力曲线,得到该机构在β为0°时传递性能最佳.

关键词：并联机构、螺旋理论、雅可比矩阵、传递性能

所属期刊栏目：48

分类号：TH112

资助基金：国家自然科学基金项目51105322、河北省自然科学基金项目E2014203176、河北省高等学校自然科学研究基金项目QN2015040、中国博士后科学基金项目2016M590212和燕山大学研究生创新项目2017XJSS001

在线出版日期：2017-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：333-338,367