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一种零耦合度且运动解耦的新型3T1R并联操作手2-(RPa3R)3R的设计及其运动学

一种零耦合度且运动解耦的新型3T1R并联操作手2-(RPa3R)3R的设计及其运动学

New 3T1R Parallel Manipulator 2-(RPa3R)3R with Zero Coupling Degree and Partial Decoupling: Design and Kinematics

New 3T1R Parallel Manipulator 2-(RPa3R)3R with Zero Coupling Degree and Partial Decoupling: Design and Kinematics

doi:
10.3901/JME.2019.05.053
摘要:
零耦合度(κ=0)及输入-输出运动解耦的三平移一转动(3T1R)并联机构,不仅运动学、动力学分析简单,而且运动控制与轨迹规划容易,因而在制造业中具有潜在的运用前景.根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑结构设计理论和方法,设计出一种零耦合度且部分运动解耦的新型3T1R并联操作手2-(RPa3R)3R,并对之进行拓扑特性分析,给出了其方位特征POC、自由度DOF、耦合度κ等主要拓扑特征;基于序单开链(SOC)的运动学建模原理,给出了该机构位置正解求解的封闭形代数方程,并求得其数值解;基于导出的机构位置反解公式,分析了机构产生三种奇异的几何条件;同时,求解了机构的工作空间和转动能力;给出了该操作手机械结构设计的三维CAD模型.研究成果为该操作手的运动尺寸优化、样机研发以及动力学研究奠定了理论基础.
作者 沈惠平 许可 杨廷力 邓嘉鸣
Author: SHEN Huiping XU Ke YANG Tingli DENG Jiaming
作者单位 常州大学现代机构学研究中心 常州213016
期 刊: 机械工程学报 ISTIC EI SCI PKU CSSCI
Journal: Journal of Mechanical Engineering
年,卷(期) 2019, 55(5)
分类号 TH112
关键词: 并联机构 知识脉络 3T1R 知识脉络 耦合度 知识脉络 运动解耦 知识脉络 奇异性 知识脉络 工作空间 知识脉络 转动能力 知识脉络
机标分类号
基金项目 国家自然科学基金,江苏省重点研发计划
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