具有符号式位置正解的2T1R并联机构逆向动力学分析

发布时间：2021-08-29 23:52

　　以一种具有符号式位置正解且能够实现两平移一转动（2T1R）的新型三自由度并联机构为研究对象,建立并求解了其逆向动力学方程。首先,采用基于拓扑特征的运动学建模与求解方法,给出了机构的符号式位置正解,并基于位置正解导出速度、加速度方程;其次,通过以混合支链为单元的拆杆法,运用牛顿-欧拉法构建并求解了机构的逆向动力学方程;最后,运用ADAMS设计机构虚拟样机,对其进行动力学仿真,同时,运用Matlab对其逆向动力学方程进行理论数值计算与验证,理论值与仿真值表明三个移动滑块所受的驱动力最大误差分别为4.71%、2.87%、3.7%。该分析为进一步研究该机构的动态特性、运动控制等奠定了理论基础。 

【文章来源】：机械设计与研究. 2020,36(03)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

2T1R并联机构的三维CAD模型

如图2(a)所示,设机构静平台0是长度为lp,宽度为2a的矩形,静平台0上3个移动副的位置分别为A1、A2、A3。不失一般性,在静平台0上建立O-xyz坐标系,O为静平台的几何中心,X轴与连线垂直,Y轴与连线平行;在动平台1上建立O′-x′y′z′坐标系,O′为动平台1的中心,X′轴与共线,Y′轴与垂直,Z、Z′轴由右手笛卡尔坐标系法则确定。设与Y轴正方向的夹角为虚拟角δ。为理解方便,给出机构xOz投影图,如图2(b)所示,与X轴正方向的夹角为α。

混合支链Ⅰ的驱动滑块2、3,受到相应转动副关节的约束反力-Fbi(i=2,3)、自身的重力mAig(i=2,3)以及驱动电机对其的作用力FAi(i=2,3),如图3所示。因此,驱动滑块2、3的动力学方程为

【参考文献】：
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本文编号：3371624