三转一移解耦并联机构型综合

作者:陈海;秦友蕾;曹毅 刊名:中国机械工程 上传者:李肖

【摘要】通过分析解耦并联机构的输入输出特点,基于支链独立驱动原则和螺旋理论提出了三转一移(3R1T)解耦并联机构构型综合方法。首先,基于解耦并联机构的雅可比矩阵为非零对角阵的要求,利用螺旋理论构造出满足期望要求的正逆雅可比矩阵,以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,根据支链连接度的不同,可完成支链结构螺旋系的配置;最后根据解耦并联机构分支组合原则,依次选取四条支链连接动平台和定平台,得到3R1T解耦并联机构。综合的解耦并联机构的输出运动是由支链上独立的输入驱动提供的,属于解耦并联机构,此类机构结构紧凑,控制简单,具有一定的应用前景。

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三转一移解耦并联机构型综合—— 陈 海 秦友蕾 曹 毅 三转一移解耦并联机构型综合 陈 海 秦友 蕾 曹 毅 l-江南大学江苏省食品先进制造装备技 术重点 实验 室,无锡 ,214122 2.上海交通大学机械 系统与振 动 国家重点 实验 室,上海 ,200240 摘要 :通过分析解耦并联机构的输入输 出特点 ,基于支链独立驱动原则和螺旋理论提 出了三转一移 (3RIT)解耦并联机构构型综合方法。首先 ,基 于解耦并联机构的雅 可比矩阵为非零对 角阵的要求,利 用螺 旋理论 构造 出满足期 望要 求 的正逆雅 可 比矩 阵 ,以确 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,根据支链 连 接度 的 不 同 ,可 完成 支链 结构 螺旋 系的 配置 ;最后根 据 解 耦 并联机 构 分 支组 合 原 则 ,依 次选取 四条 支 链连接动平台和定平 台,得到 3RIT解耦并联机构 。综合的解耦并联机构的输 出运动是 由支链上独立 的输入驱动提供的,属于解耦并联机构,此类机构结构紧凑 ,控制简单,具有一定的应用前景。 关键词 :解耦 ;并联机构 ;型综合 ;螺旋理论 中图分类号 :THl12 DOI:10.3969/j.issn.1004—132X.2016.09.017 Type Synthesis of Three rotational and One——translational Decoupling Parallel M echanisms Chen Hai Qin Youlei Cao Yi ,。 1.Jiangnan University,Jiangsu Key Laboratory of Advanced Food Manufacturing Equipment and Technology,W uxi,Jiangsu,214122 2.State Key Laboratory of M echanical System and Vibration, Shanghai Jiaotong University,Shanghai,200240 Abstract:Based on the screw theory and driven—chain principle,a method of structural synthesis of decoupling three rotational and one。。translational(3RI T)parallel mechanisms was proposed accord—— ing to the analysis of input and output characteristics of decoupling parallel m echanism.Firstly,be— cause of the demands that the Jacobian matrices of decoupling parallel mechanisms had to be non—zero diagonal matrices,the direct and the inverse J acobian matrices were constructed by screw theory. Then,the effective screws,the actuated screws and the m obile u

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