基于离散蒙特卡洛的一种3T1R并联机构工作空间分析

发布时间：2021-01-07 13:16

　　针对一种拓扑结构为2-PRPU型的3T1R空间并联机构,采用离散式蒙特卡洛法,通过对动平台转动自由度作离散化处理,在输入对称的情况下,实现了整个空间并联机构的定姿态工作空间、可达工作空间和灵活工作空间的可视化。从定姿态工作空间、灵活工作空间和可达工作空间的角度分析2-PRPU型空间并联机构的工作性能,表明该机构动平台的可达工作空间范围较大,且大部分为灵巧工作空间。这为多自由度空间并联机构的研究和应用提供理论基础。 

【文章来源】：机械. 2020,47(05)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

灵活工作空间

图1所示机构中，两个C副的轴线分别平行于xb轴和yb轴，因此两个U铰链的第二个R副的轴线均平行于zb轴。A1和A2是两个U铰链的几何中心。B1(B2）是A1(A2）到轴xb(yb）垂线的垂足。两个U铰链的第二个R副的轴线方向必须保持相互平行，而两个U铰链的第一个R副转动方向均由各自相连的PRPU支链从几何上确定。因此，在运动过程中动平台法方向不变，动平台始终绕zb(zp）轴旋转。2 机构的位置反解与约束条件

离散式蒙特卡洛法基于蒙特卡洛法，是一种利用“随机数”或“伪随机数”结合机构运动学反解进行并联机构工作空间可视化分析的方法，其适用于绝大多数3T1R空间并联机构。关于离散式蒙特卡洛法的具体原理介绍及算法流程可以参考文献[15]。结合前期的工作，可以给出应用Mathematica软件分析该2-PRPU并联机构的算法，如图2所示。4 工作空间可视化分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于计算机的空间并联机构工作空间的可视化分析（英文）[J]. 陈光平,韩远飞,肖铁忠.  机床与液压. 2018(12)
[2]基于水波法的并联机构的工作空间分析与参数优化研究[J]. 夏永强,罗玉峰,石志新,羊龙,邹金龙,李少帅.  机械传动. 2018(06)
[3]一种3T1R并联机构设计及运动学性能分析[J]. 朱伟,顾开荣,王传伟,刘晓飞.  中国机械工程. 2018(01)
[4]3T1R并联机构的工作空间与参数优化[J]. 夏永强,罗玉峰,石志新,王罡,刘小山.  机械设计与研究. 2017(06)
[5]3-RRR平面并联机器人工作空间边界求解和灵活性研究[J]. 曹丽亚,崔建昆,宋亚楠.  机械传动. 2016(08)
[6]3T1R并联机构结构设计与位置分析[J]. 石志新,叶梅燕,罗玉峰,杨廷力.  农业机械学报. 2016(08)
[7]基于Stewart平台的六轴并联机床的研究[J]. 翟庆钟,王卫兵,冯静安,马华永.  机械. 2013(11)
[8]基于二分逼近原理的定姿态工作空间快速搜索方法[J]. 朱海飞,管贻生,吴文强,蔡传武,周雪峰,张宏.  机器人. 2013(06)
[9]机器人工作空间求解的蒙特卡洛法改进[J]. 刘志忠,柳洪义,罗忠,张秀珩.  农业机械学报. 2013(01)
[10]一种二自由度并联机构设计及空间误差建模[J]. 汪苏,怀其武,苗新刚,郭倩,沈忠睿.  机械. 2012(08)

硕士论文
[1]3T1R并联机构运动学分析与尺度优化[D]. 涂叶凯.浙江理工大学 2018
[2]3-PRRU并联机器人的运动学分析[D]. 刘家念.天津理工大学 2013



本文编号：2962627