支鏈布局對一類三自由度并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)約束及運動學性能的影響研究.pdf

1、支鏈布局方式對少自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)約束及運動學性能具有非常重要的影響作用，而目前針對此方面的研究尚處于個案研究階段。本文以一類含有5自由度運動支鏈的3自由度并聯(lián)機構(gòu)為研究對象，揭示機構(gòu)支鏈布局方式對該類機構(gòu)的結(jié)構(gòu)約束影響關(guān)系及其對機構(gòu)在運動學層面上的影響作用，主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　1、首先確定單個運動副的空間布置參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，針對組成并聯(lián)機構(gòu)的不同運動支鏈結(jié)構(gòu)形式，確定決定支鏈布局形式的尺度參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)，將機構(gòu)運動

2、支鏈空間布局方式變化的幾何問題轉(zhuǎn)化為參數(shù)取值及組合的數(shù)學問題，通過參數(shù)的不同取值和組合可得到由相同運動支鏈構(gòu)成的不同機構(gòu)構(gòu)型，這對提出新型機構(gòu)構(gòu)型具有重要的理論意義與實用價值。
　　2、借助螺旋理論，建立少自由度并聯(lián)機構(gòu)的全雅克比矩陣，得到少自由度并聯(lián)機構(gòu)的速度正、逆解模型，進而獲得機構(gòu)運動支鏈的末端速度，在此基礎(chǔ)上通過考察運動支鏈驅(qū)動力與支鏈末端速度的方向關(guān)系，建立基于支鏈傳動壓力角這一機構(gòu)運動學性能指標，為評價位姿耦合型少自由

3、度并聯(lián)機構(gòu)的運動學性能提供了有效指標。
　　3、通過支鏈空間布局參數(shù)的不同取值和組合，分別得到由RPS、PRS、SPR以及PSR運動支鏈組成的不同構(gòu)型3-RPS、3-PRS、3-SPR以及3-PSR并聯(lián)機構(gòu)，在此基礎(chǔ)上研究了支鏈布局方式對上述并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)約束的影響關(guān)系，并利用支鏈傳動壓力角運動學性能指標，對所獲得的不同構(gòu)型的3-RPS、3-PRS、3-SPR以及3-PSR并聯(lián)機構(gòu)的運動學性能進行了分析與對比研究，為后續(xù)的機構(gòu)研究