6-SPS型并联六坐标测量机位置分析与研究

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1、第26卷第2期新乡学院学报(自然科学版)2009年4月Vo1．26No．2JournalofXinxiangUniversity(NaturalScienceEdition)Apr．20096-SPS型并联六坐标测量机位置分析与研究姬清华，刘延斌(1．新乡学院机电工程学院，河南新乡453003；2．河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003)摘要：根据6-SPS并联机构特点，合理地定义了支杆和动平台的方位及位置坐标，研究了6-SPS型并联六坐标测量机运动学正反向求解方法，提出了一种正向数值求解的方法以履正解迭代格式。关键词：并联机构；并联六坐标测量机；

2、运动学正解中图分类号：TH112文献标志码：A文章编号：1674—3326(2009)02—0072—02LocationAnalysisandResearchOfCMMwithSix-freedom-degreeParallelMechanismJIQing-hua，LIUYan—bin(1．CollegeofElectromeehanicalEngineering，XinxiangUniversity，Xinxiang453003，China；2．CollegeofEleetromechanica1Engineering，UniversityofSci

3、enceandTechnologyHenan，Luoyang471003，China)Abstract：Inaccordancewiththecharacteristicsof6-SPSparallelmechanism，orientationandpositioncoordinatesforsixlegsandendplateoftheparallelmechanismsweredefined，directkinematicssolutionmethodof6-SPSparallelmanipulatorwasresearched．Anewdirectk

4、inematicssolutionmethodandaniterationformatwasputforward．Keywords：parallelmechanism；six-freedom—degreeparallelmechanismCMM；forwardkinematicssolution0引言作用。并联六坐标测量机的位置分析是求解并联测坐标测量机CMM(CoordinateMeasuringMa—量机输入与输出构件之间的位置关系的，若已知并chine)是一种集机械、光学、电子、数控技术和计算联测量机主动件的位置，求解其输出件的位置和姿机技术为一体的

5、大型精密智能化仪器，是现代工业态称为位置分析的正解；若已知输出件的位置和姿检测、质量控制和制造技术中不可缺少的重要测量态，求解并联测量机输人件的位置称为位置分析的设备，其技术水平是现代测量技术和制造技术水平反解。本文研究了6-SPS型并联六坐标测量机位置高低的一个重要标志，因此，对CMM理论和技术的分析的求解方法。研究一直是国内外学术界和工业界关注的热点。1建立坐标系统并联机构技术的出现为新一代坐标测量机的研6-SPS型六坐标测量机并联机构是由6个可伸究开辟了新的方向，并联式结构的应用为新型坐标缩的支杆(液压缸或其他驱动支杆)通过两端的球铰测量机的研制开辟

6、了新的途径，具有重要的理论意将基础平台和动平台连接而成的。1)建立动平台坐义和实用价值。并联坐标测量机具有系统刚性好、标系0p—zY，其坐标原点设置在动平台的质心运动速度快、误差不会累加、末端位置及姿态灵活、(通常与形心重合)处，z、Y轴在动平台的平面内。动力性能好、控制容易等优点，可实现高精度、高效2)建立惯性坐标系Oo—z。Y。。，其坐标原点位于动平率测量，对串联测量机适用领域起到扩展与补充的台初始位置(设与基础平台平行)的质心处。3)建立收稿日期：2009—02—08修回日期：2009—02—18基金项目：河南省教育厅自然科学计划项目(2006460

7、004)作者简介：姬清华(1976一)，男，河南新乡人。研究方向：机电一体化技术及机器人运动学、动力学。E—mail：jiqinghua@XXU．edu．cn。·72·基础平台坐标系Ob一Yz，其坐标原点与动平台坐标系原点位于同一铅垂线上，、Y轴在基础平台的平面内。4)建立基础平台上6个铰点的坐标系Oi—zY(一1，2，⋯⋯，6)，其坐标原点在各自的铰cc：—：ls。in——COiSy0]I『I-。0卢01in0卢]l点中心处。5)建立6个支杆的下杆(靠近基础平台)001jl—sin卢0cos坐标系Ox—Yz，其坐标原点在下杆上、下铰点重00合处，建立6个

8、支杆的上杆(靠近动平台)坐标系，Os一32。Y。，其坐标原点在上杆