索杆混合驱动并联机构设计与工作空间分析

发布时间：2022-02-12 14:33

　　提出一种新型索杆混合驱动并联机构,在SolidWorks中构建整体装置模型。利用空间向量分析法推导了该机构的运动学逆解模型;分析了并联平台静止状态下受力平衡关系,建立静力学平衡方程,并在此基础上讨论了机构可控工作空间的求解方法;在给定机构运动副的约束条件下,对动平台姿态可控工作空间进行数值仿真,得到仿真图像。搭建索杆混合驱动并联机构试验平台,进行末端动平台位姿变换试验。试验结果与运动学模型和工作空间数值仿真图像对比,结果表明,动平台位姿与柔索长度的关系满足运动学反解模型,末端动平台姿态可实现工作空间仿真图像中最大姿态偏转角度。研究工作为后续机构的实际应用和性能优化奠定了一定的理论基础。 

【文章来源】：机械传动. 2020,44(07)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

索杆混合驱动并联机构模型

在定平台建立定坐标系O-XYZ，柔索与定平台连接处3个端点位于3个绞盘的中心Ai(i=1,2,3），分布于等边三角形3个顶点的位置。定坐标系原点O为这个等边三角形的中心点。OY轴方向沿OA1,OZ轴垂直于定平台平面指向定平台背面，OX轴方向由右手定则确定，如图2所示。在动平台建立动坐标系OM-XMYMZM，原点OM为直线电机与动平台连接的球铰的中心点，3条柔索分别与动平台上的3个球铰连接，3个球铰的中心点为Bi(i=1,2,3）。OMYM轴方向沿OMB1,OMZM轴垂直于动平台平面指向直线电机方向，OMXM轴由右手定则确定如图3所示。

在动平台建立动坐标系OM-XMYMZM，原点OM为直线电机与动平台连接的球铰的中心点，3条柔索分别与动平台上的3个球铰连接，3个球铰的中心点为Bi(i=1,2,3）。OMYM轴方向沿OMB1,OMZM轴垂直于动平台平面指向直线电机方向，OMXM轴由右手定则确定如图3所示。在初始位姿时，定平台与动平台平行，直线电机轴线与两坐标系的Z轴共线如图4所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]6自由度绳索驱动并联机器人力封闭工作空间的快速求解方法[J]. 欧阳波,尚伟伟.  机械工程学报. 2013(15)
[2]绳牵引并联机器人工作空间的存在条件证明及一致求解策略[J]. 刘欣,仇原鹰,盛英.  机械工程学报. 2010(07)
[3]6-6型绳牵引并联机器人的方位空间研究[J]. 陈峰,耿永锋.  南京理工大学学报(自然科学版). 2007(06)



本文编号：3621893