基于ProE和ADAMS的3-RRR并联平台运动学与动力学研究.pdf

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1、组合机床与自动化加工技术No．6第6期ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJun．20152015年6月文章编号：1001—2265(2015)06—0005-03DOI：IO．13462／j．cnki．mmtamt．2015-06—002基于Pro／E和ADAMS的3-RRR并联平台运动学与动力学研究木盛连超，李威，刘玉飞，鞠锦勇，路恩(中国矿业大学机电工程学院，江苏徐州221116)摘要：以3．RRR并联平台为研究对象，阐述了一种建模设计及运动学与动力学仿真的研究方法，该方法在三维设计软件Pro／E环境下建立并联平台的虚拟

2、样机模型，并将该模型导入到集仿真与分析为一体的软件ADAMS环境下，对3．RRR并联平台的运动学及动力学特性进行仿真分析，得到驱动关节的运动学和动力学特征曲线，运用该仿真分析的研究方法，可避免复杂的运动学与动力学方程的建立与求解过程，简化并联平台的设计与开发工作，为样机的调试和控制提供了理论依据。关键词：并联平台；虚拟样机；运动学；动力学中图分类号：TH113．2；TG659文献标识码：AResearchofKinematicsandDynamicsofA3．RRRParallelPlatformBasedonPro／EandADAMSSHENGLian—chao，LIWei，LIUYu-

3、fei，JUJin-yong，LUEn(SchoolofMechatronicEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，XuzhouJiangsu221116，China)Abstract：Thispaperstudiedthekinematicsanddynamicsofa3-RRRparallelplatform．Thevirtualproto-typemodelofparallelmechanismisconstructedbyPro／Esoftware．Importingthevirtualprototypemodelinto

4、ADAMSsoftware，thesimulationandanalysisofkinematicanddynamicofthe3-RRRparallelplatformwereconducted，andthecharacteristiccurveofthekinematicsanddynamicsdrivenjointscanbeobtained．Themethodpresentedinthispapercanavoidthecomplexprocessofequationsestablishingandsolvingofkinematicsanddynamicsaswellassimp

5、lifytheworkofthedesignanddevelopmentofparallelplatforms．Thisinvestigationprovidesatheoreticalbasisforthedebuggingandcontroloftheprototype．Keywords：parallelplatform；virtualprototype；kinematics；dynamics及动力学研究多采用解析法，求解过程复杂，不利于直O引言观观察该并联平台的运动状况及空间范围，所以有必并联机构具有结构刚度好、承载能力强、位置精度要建立适当的可视化模型并进行仿真，从仿真分析的高、结

6、构紧凑等优点uJ，可弥补串联机构存在的不足，角度出发，应用ADAMS软件对其进行建模、仿真、分具有广阔的应用前景，并联平台的研究也对并联机床析，为并联平台的研究分析提供一种新的方法和依的工程设计起了推动作用，从20世纪80年代末以来据。得到了国内外学者的较多关注。并联平台作为典型本文结合三维建模软件Pro／E的强大建模、容易的并联机构，其运动学及动力学建模与分析是并联平装配以及ADAMS的可视化仿真为一体的优点，避开台的主要研究内容之一。并联平台的机构性能主要通Pro／E本身动力学仿真较弱以及ADAMS建立模型困过对其运动学的研究来进行评价，同样并联平台运动难的问题，以3-RRR并联平台为

7、研究对象，对并联平学的研究也对并联机构尺度的优化提供了一个依据；台的运动学与动力学进行仿真分析。该方法建模直并联平台的动力学建模与分析是后续对并联平台进行观，仿真快捷，很好的避免了大量的数学计算和繁琐的精密控制的基础，但是通常我们对并联平台的运动学编程过程，有利于推进并联平台从理论模型到虚拟样收稿日期：2015—01—10；修回日期：2015—02—11基金项目：国家自然科学基金资助项目(51305444)；教育部博士点