一种新型4自由度并联机构的参数优化及其应用研究-论文.pdf

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1、2014年8月机床与液压Aug．2014第42卷第15期MACHINET0OL＆HYDRAULICSVo1．42No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．15．004一种新型4自由度并联机构的参数优化及其应用研究杨明星，郭宗和，王德军，崔荣江(1．山东理工大学，山东淄博255049；2．山东省农业机械科学研究所，山东济南250100)摘要：以一种新型2-RPC／2．SPC四自由度并联机构为基础进行研究，对该机构的位置反解、雅克比矩阵和运动奇异性进行分析；以工作空间最大为目标函数，给出机构的传递精度和尺寸范围等约束条件，优化出最佳参

2、数值；最后研究了该机构在减振平台上的应用，并进行了运动学仿真，结果表明：该机构具有良好的减振性能，为该机构的理论研究和应用提供了重要的依据。关键词：并联机构；雅克比矩阵；工作空间；减震平台中图分类号：TH112文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)15—015—4ApplicationResearchandParameterOptimizationofaNewKindof4．DOFParallelMechanismYANGMingxing，GUOZonghe，WANGDejun，CUIRon~iang(1．ShandongUniversityofTe

3、chnology，ZiboS~andong255049，China；2．ShandongAgriculturalMachineryResearchInstitute，JinanShandong250100，China)Abstract：Withanewtypeof2-RPC／2一SPC4-DOFparallelmechanismasthefoundationforresearch，thepositioninversesolu—tion，theJacobianmatrixandmotionsingularityofthemechanismwereanalyzed．By

4、thegoalfunctionofmaximizingtheworkspace，constraintconditionssuchastransmissionprecisionandsizerangewereobtained，andthebestparametervalueswereoptimized．Final·lyapplicationofthemechanisminthevibrationisolationplatformwasresearched，anditskinematicssimulationwascarriedout．Re—suhsshowthatth

5、emechanismhasgoodanti—vibrationperformance，whichprovidesanimportantbasisforpracticalapplicationandthe·oreticalresearchofthemechanism．Keywords：Parallelmechanism；Jacobianmatrix；Workspace；Vibrationisolationplatform空间四自由度并联机构较Steward等并联机构结作空间的设计原理及过程。季哗等人以各性能指标构简单、造价低，同时比三自由度并联机构具有较多在任务空间内

6、变化较小且分布均匀为目标，对4一UPU的自由度等优点，是国内外研究并联机构的重要类型四自由度并联机构进行优化得到最佳的机构参数。之一。CARRICATO⋯提出了一种完全各向同性的四2-RPC／2一SPC并联机构是作者所在课题组提出自由度并联机构，并对此机构进行了运动学分析和实的一种新型空间4自由度并联机构，该机构可以实时控制研究。GOGU介绍了无奇异完全各相同性的现三维移动和绕着Y轴的转动。本文作者对该并联机T2R2型四自由度并联机器人，分析验证了操纵器有构进行了运动学分析，给出约束条件的基础上以机构很好的运动传输能力。黄真等人提出了一种新型的运动空间最大为目标函数

7、对机构进行优化，对优化4．RPTR并联机器人机构，求出机构的位置正解并绘的结果运用Adams软件验证了该机构在减震平台上制了对应的三维机构装配简图。马履中等研究一种的应用。新型3T．1R四自由度并联机器人机构，运用正交遗传1机构的运动学分析算法对机构的工作空问进行优化设计。赵铁石等基1．12．RPC／2．SPC并联机构模型的建立于螺旋理论综合出三移一转四自由度双重驱动并联机2-RPC／2．SPC并联机构如图1所示，该并联机构构。伞红军等提出一种新型2-TP／2一TPS空问4自由动平台B：B，定平台A。AA，A以及连接两平由度并联机构，运用约束螺旋理论对机构的运动