一種新型少自由度并聯(lián)機構的型綜合與運動學研究.pdf

1、少自由度并聯(lián)機構具有結構簡單、制造成本較低、控制方法簡單、承載能力大等優(yōu)點，成為了機器人領域的研究熱點。本文基于運動螺旋理論提出了一種新型的兩轉動兩移動四自由度并聯(lián)機構，并從型綜合、自由度計算、運動學、工作空間、靜力學分析、有限元分析等方面對該機構進行了詳細的研究，主要研究內容如下：
　　 基于運動螺旋理論綜合法和添加約束綜合法提出了一種新型四自由度并聯(lián)機構-4-UPS/RPC，能夠實現(xiàn)沿X、Z方向的移動自由度和繞X、Y軸的轉動

2、自由度。在此基礎上，采用修正的Kutzbach-Grübler公式計算得到該機構的自由度，并應用螺旋理論分析了機構的公共約束和冗余約束。
　　 基于坐標變換方程建立了4-UPS/RPC的位置反解方程，對桿長的輸入位置進行了Matlab仿真；通過對位置反解方程求導得到4-UPS/RPC的速度方程和Jacobian矩陣，并對桿長的輸入速度進行了Matlab仿真，得到了動平臺輸出速度和桿長的輸入速度之間的關系。
　　 分析了4

3、-UPS/RPC的結構約束條件，以位置工作空間為例，給出了空間搜索算法的流程圖，并通過Matlab仿真得到4-UPS/RPC的位置工作空間、姿態(tài)工作空間以及三維工作空間。
　　 基于虛功原理推導出4-UPS/RPC的靜力學數學模型，并通過Matlab仿真得到四種情況下驅動力和外力之間的關系圖。
　　 將4-UPS/RPC的Pro/E模型導入ANSYSWorkbench，仿真分析三個極限位置在外載荷作用下的受力狀況，得到三