一种新型低耦合度非全对称三平移一转动并联机械手及其运动学分析

摘要：

根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论和方法,分析了一种可实现三平移一转动输出运动的新型低耦合度的非全对称四自由度并联机械手2-RPaRSS,并完成其运动学建模与分析.首先,分析计算出该机构的耦合度(κ=1),给出了基于序单开链(SOC)的机构位置正解的建模方法及其数值解;其次,通过导出机构位置反解及算例,验证了正反解求解的正确性;再次,分析了该机构位置工作空间的形状大小及工作空间Z向各截面形状;然后,对机构的奇异位形进行了分析,得到其发生三类奇异的条件;最后,设计了该机械手样机的三维CAD模型.研究结果表明,2-RPaRSS机械手比H4、I4R、Cross-Ⅳ结构简单,且具有更大的工作空间和更好的动平台转动能力.

关键词：非全对称并联机构、方位特征方程、耦合度、三平移一转动、正向位置

所属期刊栏目：28

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51375062,514755050;江苏省重点研发计划资助项目BE2015043

在线出版日期：2017-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2289-2299