转动轴线共面型3-RPS并联机构运动特性分析.pdf

《转动轴线共面型3-RPS并联机构运动特性分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第9期机械设计与制造2014年9月MachineryDesign&Manufacture235转动轴线共面型3-RPS并联机构运动特性分析齐大志，张彦斐，宫金良(山东理工大学机械工程学院，山东淄博255049)摘要：通过对刚体运动螺旋和约束反螺旋的研究，给出了利用约束反螺旋求解运动支链或机构末端运动特性的分析方法，这种方法具有通用性。利用这种方法分析了RPS运动支链在运动副所有不同布置方式下的末端运动特性，求解了具有不同运动支链布置形式的三种转动副轴线共面型3-RPS并联机构的末端运动特性。说明了3-RPS并联机构并非一般

2、认为的两个转动自由度和一个移动自由度，支链中运动副的相对位置不同或者支链的布置方式不同，则机构末端运动特性也不同。关键词：并联机构；反螺旋；运动特性；3一RPS中图分类号：TH16；TP24文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)09—0235—03KineticCharacteristicsAnalysisof3-RPSParallelMechanismwithCoplanarRotationAxesQIDa-zhi，ZHANGYan-fei，GONGJin-liang(SchoolofMechanical

3、Engineering，ShandongUniversityofTechnology，ShandongZibo255049，China)Abstract：Throughtheresearchofdbomotionscrewandreciprocalscrew，itprovidesageneralanalysismethodforsolvingthekineticcharacteristics．TheendefectorkineticcharacteristicsofRPSinalllayoutandkineticchara

4、cteristicsofthreedifferentbranchedlayoutoftherotationaxiscoplanartype3-RPSparallelmechanismareanalyzedbyusingthemethod．Characteristicsof3-RPSParallelMechanismarenotalwayswithtworotationalDOFsandOnetranslationalDOEWhenthekinematicpairsareindifferentrelativeposition

5、sorthebrancheslayoutisdiferent，theendefectorkineticcharacteristicsarediferentaccordingly．KeyWords：ParallelMechanism；ReciprocalScrew；KineticCharacteristic；3-RPS下可以实现的运动。几种运动特性的描述，如表2所示。表2中I引言列出了约束反螺旋为力偶和力时约束的运动以及在该约束作用随着并联机器人技术的发展，空间并联机构因其结构简单、刚下可以实现的运动。度大等优越来越引起了许

6、多学者的广泛兴趣。目前主要存在运表1几种运动特性的描述动综合理论、李代数李群理论和螺旋约束理论这三种构型理论日。Tab．1DescriptionofSeveralKineticCharacteristics黄真提出的3-RPS并联机构是领域内研究的—个热点日。通过对约运束反螺旋的研究，给出了对机构末端运动特眭清晰描述的方法。，J。沿线矢量a移动2机构运动特性分析方法￡沿n既不平行又不垂直于线矢量的任意方向的移动沿垂直于线矢量a的任意方向移动机构末端运动特性是一种定性而非定量的描述，为了便于沿任意方向移动描述，基于机械原理中

7、刚体运动的几种形式，几种运动特性的简绕线矢量a转动绕垂直于线矢量a的任意线矢量转动单描述符号，如表1所示。在螺旋理论中，刚体的运动可以表示成绕平行于线矢量a的任意线矢量转动运动螺旋的形式$=(s；So)，也可以用plticker坐标表示为$=(L，M，绕与线矢量a斜交任意线矢量转动N；P，Q，Ro若两个螺旋和的互易积为0，则称$和$：互为反螺绕与线矢量。共面的任意线矢量转动绕与线矢量a异面的任意线矢量转动旋。运动螺旋与力螺旋的互易积表示的含义为力对刚体所做的瞬绕与线矢量a既不平行又不垂直的任意线矢量转动时功率。故运动螺旋的

8、反螺旋即为对刚体的约束力螺旋。根据约绕线矢量a的螺旋运动束力螺旋可以判定刚体被约束的运动以及在约束力螺旋的作用轴线与线矢量a斜交的任意螺旋运动来稿日期：2014—02—21基金项目：国家自然科学基金(61303006)；山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2012ZZ009)；山东理工大学青年教师发