基于螺旋理论的滑块群驱动机构自由度分析.pdf

《基于螺旋理论的滑块群驱动机构自由度分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、I=ij2．弋。夯或IⅪModernMachne基于螺旋理论的滑块群驱动机构自由度分析水张军(长江师范学院机械与电气工程学院，重庆涪陵408100)摘要：本文研究的滑块群驱动机构是一种比较少见的少自由度并联机构。该并联机构能够实现X和Y轴的移动以及绕z轴的转动。运用螺旋理论分别对单个分支的约束和整个并联机构的运动螺旋进行求解。通过螺旋理论中的互逆原理，求解出机构的约束螺旋系，从几何的线性相关性来求解机构的自由度。通过求解约束螺旋系的最大线性无关组和刚化输入后约束螺旋系的最大线性无关组来进行对比分析，判断机构自由度选取的合理性。关键词：螺旋理论滑块群驱动机构自由度约束中图分类号：TH

2、11文献标识码：A文章编号：1002—6886(2016)03—0024—03AnalysisofthedegreesoffreedomofaslidergroupdrivingmechanismbasedonthescrewtheoryZHANGJunAbstract：Theslidergroupdrivingmechanismwestudiedisarelativelyrareless—degree—of—freedomparallelmeeha—nism，whichcanmovealongXandYaxisandrotatearoundZaxis．Inthispaper，we

3、usedthescrewtheorytosolvethemotionscrewsofasinglebranchandthewholeparallelmechanismrespectively．Usingthereciprocalprincipleofthescrewtheory，wesolvedtheconstraintscrewsoftheparallelmechanism．Wealsosolvedthedegreesoffreedomofthemechanismfromtheaspectofgeometriclinearcorrelation．Bycomparingthemax

4、imallinearlyindependentsetoftheconstraintscrewsandthatoftheconstraintscrewsafterrigidifiedinput，wejudgedtherationalityofthedegreeoffreedomtochoose．Keywords：screwtheory；slidergroupdrivingmechanism；degreesoffreedom；constraint本文对一种能够实现两个移动和一个转动的并0引言联机构进行研究，运用螺旋理论描绘出机构支链的2O世纪90年代以来，由于6自由度的并联机运动螺旋和

5、运动反螺旋，对机构的自由度进行计算构机械结构复杂，工作空间较小，运动过程控制难度和分析，最后对机构输入的选取进行判别。该机构较高，制造加工成本昂贵等难以逾越的弱点，并且通结构简单，易于控制、运动精度高、冲击小，在精密机过对少自由度的并联机构进行串联或者并联同样可床、微制造、医疗、军工等精密微调领域有较广泛的以实现6自由度机构的功能，因此，广大机器人研究应用前景者开始将目光转向少自由度的并联机构E1-4]。在国1滑块群驱动机构构型的建立内的研究者中，余顺年等提出一种能实现空问一个转动、二个移动的空间并联机构，通过对该机构的本文研究的滑块驱动群机构主要由等边三角形运动学正反封闭形式的建

6、立，对其工作空问进行了的动平台DD和定平台、以及连接两个分析。张志良等对一种能够实现一维平动和两平台的3条支链组成，每条支链分别由两个移动副维转动的并联机构建立了位置方程，并求解出其的和一个转动副依次相连组成，如图1所示。其中支链位置正逆解。张二江等采用基于方位特征集的1和支链2的下滑块和的滑动轨迹相互平行，方法对即2PUS一2PRS并联机构的自由度数目进行支链3的下滑块与支链1和支链2的下滑块和分析，利用矢量法运算建立了该并联机构的位置逆运动轨迹垂直，每条支链上相连的两个滑块运动解模型。轨迹相互垂直，即的运动轨迹垂直于，每条支·24·现Ma代nufa制ctu造ring、&工Pr艺

7、oce装ssE备quipmentII2o16．~g3-期-●链的转动副的轴动和1个转动自由度。线位于与它相邻2．2机构自由度及瞬时性分析移动副的中心并滑块群驱动机构的三条支链分别都同时对动平且垂直于移动副台绕轴和y轴的转动进行了限制，即对和y轴产所在平面。在零生约束力偶的作用，同时也对动平台沿z轴的移动位时动平台和定图1滑块驱动群机构三维模型进行了限制，即对z轴产生约束力的作用。因此该并平台完全重合。联机构的公共约束A=3，d=6一A=3。且机构中不存在冗余约束和局部