一种新型闭环支链冗余并联机构

覃才友; 黄娟; 李小汝

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.016

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

一种新型闭环支链冗余并联机构

设计计算 | 更新时间：2022-09-24

- 一种新型闭环支链冗余并联机构
- A New Type of Closed-loop Limb Redundant Parallel Mechanism
- 机械传动 2019年43卷第7期页码：84-90
- 作者机构：
  
  1.四川省高温合金切削工艺技术工程实验室，四川德阳 618000
  2.四川工程职业技术学院机电工程系，四川德阳 618000
- 作者简介：
  
  覃才友（1978— ），男，四川达州人，硕士，副教授，工程师，研究方向为机械设计制造、并联机构以及自动控制等。
- 基金信息：
  
  四川省科技支撑计划(2017RZ0062)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.016
  中图分类号：
扫描看全文
覃才友,黄娟,李小汝.一种新型闭环支链冗余并联机构[J].机械传动,2019,43(07):84-90.

Qin Caiyou,Huang Juan,Li Xiaoru.A New Type of Closed-loop Limb Redundant Parallel Mechanism[J].Journal of Mechanical Transmission,2019,43(07):84-90.
覃才友,黄娟,李小汝.一种新型闭环支链冗余并联机构[J].机械传动,2019,43(07):84-90. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.016.

Qin Caiyou,Huang Juan,Li Xiaoru.A New Type of Closed-loop Limb Redundant Parallel Mechanism[J].Journal of Mechanical Transmission,2019,43(07):84-90. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.07.016.

摘要

冗余驱动并联机构因具有更好的刚度和良好的力操作性，已越来越多应用于实际生产中。基于3-RPS并联机构，提出一种支链为五杆闭环结构的冗余型并联机构；通过对闭环支链结构和运动的分析，结合数学推导和Matlab，进一步分析了机构整体运动学性能；并根据运动学结果，分别对比引入冗余支链和未引入冗余支链下机构的工作空间情况。结果表明，引入冗余支链会使机构工作空间有所减小，总体减小量达20%左右，但由于机构刚度增加，在满足工作空间条件下，该机构依旧具有明显优势，也为今后冗余驱动并联机构的研究提供了一种新的构型和理论依据。

Abstract

Redundantly driven parallel mechanisms have been increasingly used in practical production because of their greater stiffness and force maneuverability. Based on 3-RPS parallel mechanism，a redundant parallel mechanism with five-bar closed-loop structure limbs is proposed. Through the analysis of the structure and movement of closed-loop limbs，combined with mathematical derivation and Matlab，the overall kinematics performance of the mechanism is analyzed. According to the results of kinematics，compare the workspace situation of the mechanism with the redundant limbs and without the redundant limbs. The results show that the redundant limbs will reduce the workspace of the mechanism，and the overall reduction is about 20%. However，due to the increased stiffness of the mechanism， the mechanism still has obvious advantages within the scope of work， and it also provides a new configuration and theoretical basis for the research of redundantly driven parallel mechanisms in the future.

关键词

冗余驱动闭环支链并联机构工作空间

Keywords

Redundantly drivenClosed-loop limbParallel mechanismWorkspace

references

黄真，赵永生，赵铁石. 高等空间机构学［M］. 北京：高等教育出版社， 2006：187-188.

张立勋，孙洪颖，钱振美. 卧式下肢康复机器人运动学分析及仿真［J］. 系统仿真学报， 2010， 22（8）：2001-2005．

STEWART D. A platform with six degrees of freedom［J］. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers， 1965， 180：371-386.

PICCIN O， BAYLE B， MAURIN B， et al. Kinematic modeling of a 5-DOF parallel mechanism for semi-spherical workspace［J］. Mechanism and Machine Theory， 2009， 44（8）：1485-1496.

KONG X W， GOSSELIN C M. Type synthesis of 5-DOF parallel manipulators based on screw theory［J］. Journal of Robotic Systems， 2005， 22（10）：535-547.

赵永生，郑魁敬，李秦川，等. 5UPS/PRPU五自由度并联机床运动学分析可［J］. 机械工程学报， 2004， 40（2）：12-16.

ZHANG Y F， GONG J L， GAO F. Theory of singularity elimination by redundant actuation for parallel mechanism［J］. China Mechanical Engineering， 2006， 17（5）：445-448.

李剑锋，费仁元，范金红，等. 驱动器布位及冗余驱动对Tricept并联机构性能的影响［J］. 机械工程学报， 2008， 44（1）：31-39.

刘欣，仇原鹰，陈光达.平面冗余与非冗余并联机构的奇异性比较研究［J］，中国机械工程， 2006， 17（17）：1769-1774.

杨建新，余跃庆.平面三自由度冗余并联机构的驱动奇异性分析［J］，中国机械工程， 2006， 17（6）：629-632.

GOSSELIN B C M， HAMEL J F. The agile eye： a high-performance three degree of freedom camera-orienting device［C］//Proceedings of the 1994 IEEE International Conference on Robotics and Automation， May 8-13， 1994， San Diego， CA， USA. New York： IEEE， c1994：781-786.

赵福群，郭盛，曲海波. 一种新型具有闭环单元的高刚度冗余并联机构［J］. 机械工程学报， 2017， 53（9）：30-37.

刘辛军.并联机器人连接分支结构及六自由度并联机器人机构：03149547.8［P］. 2007-07-18.

沈惠平，杨廷力，马履中.一类新型六自由度并联机构及其结构分析［J］. 中国机械工程， 2008， 19（6）：721-724.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

新型3-DOF冗余并联机构运动学和工作空间分析

一种圆球面平移和一维转动并联机构的设计与分析

基于SKC的新型3T并联机构的运动学、奇异性和工作空间分析

酒包生产线1R2T并联机构构型综合及运动学分析

一种圆柱面平移和一转动并联机构的设计与分析