无耦合完全各向同性1T1R并联机器人机构构型综合

发布时间：2018-02-03 13:45

  本文关键词： 螺旋理论 支链驱动 并联机构 型综合　出处：《中国机械工程》2016年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：基于螺旋理论对具有无耦合、完全各向同性特点的1T1R并联机构进行了构型综合,综合的并联机构采用支链独立驱动原则,即并联机构的输出运动是由独立的输入驱动提供的。首先根据期望1T1R并联机构的运动特征(沿Z轴的移动和绕Z轴的转动)和完全各向同性并联机构的正逆雅可比矩阵必为对角阵的要求,利用螺旋理论构造满足所期望形式的正逆雅可比矩阵;其次根据正逆雅可比矩阵所要满足的条件,确定支链驱动副作用于动平台上的使动螺旋,再得到该使动螺旋对应支链上的表示驱动副的驱动螺旋和除驱动螺旋之外的其他运动螺旋系,据此可完成支链结构螺旋系的配置;最后根据约束螺旋理论依次取出两条支链连接动平台和定平台得到并联机构。通过这种方法得到大量无耦合完全各向同性1T1R并联机构。最后对综合出的一种并联机构进行了运动学分析,验证了构型方法的正确性。
[Abstract]:Based on the helical theory, the 1T1R parallel mechanism with the characteristics of no coupling and complete isotropy is synthesized. The integrated parallel mechanism adopts the principle of independent driving of the branched chain. That is, the output motion of the parallel mechanism is provided by independent input drive. Firstly, according to the kinematic characteristics of the expected 1T1R parallel mechanism (movement along Z axis and rotation around Z axis). The forward and inverse Jacobian matrices of fully isotropic parallel mechanisms must be diagonal matrices. The forward and inverse Jacobian matrices satisfying the desired form are constructed by spiral theory. Secondly, according to the conditions to be satisfied by the forward and inverse Jacobian matrix, the driving side effect of the branching chain on the moving platform is determined. Then the driving screw corresponding to the driving pair on the branch chain and other moving helical systems except the driving screw can be obtained, according to which the configuration of the branch chain structure helical system can be completed. Finally, according to the constrained helical theory, two branched chains are taken out to connect the moving platform and the fixed platform in order to obtain the parallel mechanism. By this method, a large number of fully isotropic 1T1R parallel mechanisms without coupling are obtained. The kinematics analysis of the parallel mechanism is carried out. The correctness of the configuration method is verified.
【作者单位】： 江南大学;江苏省食品先进制造装备技术重点实验室;上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50905075) 江苏省普通高校学术学位研究生科研创新计划项目(KYLX-1115) 机械系统与振动国家重点实验室开放课题资助项目(MSV201407)
【分类号】：TH112;TP242
【正文快照】： 0引言并联机构相对于串联机构来说,具有一些独特的优点,如承载能力高、刚度相对较强、惯性相对较小等,其中Delta机构的广泛应用更是激发了广大研究人员对并联机构的研究兴趣[1]。并联机构的型综合一直是机构学研究的热点,国内外许多学者在这方面做了大量的工作,主要有基于位移

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本文编号：1487533