低耦合度3T1R并联操作手设计与运动学分析

摘要：

基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑结构设计理论和机构结构降耦原理,设计了一种低耦合度能实现三平移一转动(3T1R)的SCRAR并联操作手机构.首先,阐述了该机构的组成,计算了该机构的耦合度k=1;然后,根据该机构的几何特点和运动约束,通过建立输入参数与动平台输出位姿参数间的约束方程,运用运动学序单开链法原理求解了位置正解的数值解,导出了其位置反解的解析解,用实例验证了位置正、反解的准确性;最后,基于位置反解得到了机构位置工作空间的形状与大小及Z向各截面形状,并基于Jacobian矩阵对机构奇异位形进行了分析.结果表明:该机构比H4、I4结构简单,在一组相同等效尺寸参数下其工作空间大、转动能力强.

关键词：并联机构、方位特征集、运动学、三平移一转动、低耦合度、工作空间

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51475050、51375062;江苏省重点研发计划项目BE2015043

在线出版日期：2017-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：405-412