基于螺旋理论的6-DOF耦合并联机构设计分析与优化

叶增林; 陈华; 孙洒

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2021.01.012

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基于螺旋理论的6-DOF耦合并联机构设计分析与优化

设计计算 | 更新时间：2022-11-10

- 基于螺旋理论的6-DOF耦合并联机构设计分析与优化
- Design Analysis and Optimization of 6-DOF Coupling Parallel Mechanism based on Spiral Theory
- 机械传动 2021年45卷第1期页码：71-76
- 作者机构：
  
  1.马鞍山学院人工智能创新学院，安徽马鞍山 243100
  2.安徽海思达机器人有限公司，安徽马鞍山 243100
- 作者简介：
  
  叶增林（1994— ），男，安徽六安人，硕士研究生，助教，主要从事机器人控制及其应用研究。
  陈华（1986— ），女，江苏镇江人，硕士研究生，副教授，主要从事机器人技术方面的研究。
- 基金信息：
  
  安徽省教育厅一般研究项目(gxyq2018155┫马鞍山学院校级科研基金┣QS2020010)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.01.012
  中图分类号：
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叶增林,陈华,孙洒.基于螺旋理论的6-DOF耦合并联机构设计分析与优化[J].机械传动,2021,45(01):71-76.

Ye Zenglin,Chen Hua,Sun Sa.Design Analysis and Optimization of 6-DOF Coupling Parallel Mechanism based on Spiral Theory[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(01):71-76.
叶增林,陈华,孙洒.基于螺旋理论的6-DOF耦合并联机构设计分析与优化[J].机械传动,2021,45(01):71-76. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.01.012.

Ye Zenglin,Chen Hua,Sun Sa.Design Analysis and Optimization of 6-DOF Coupling Parallel Mechanism based on Spiral Theory[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(01):71-76. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.01.012.

摘要

针对并联机构在柔性装配与打磨等场合的应用，分析设计了一种新型6-DOF耦合并联机构。基于螺旋理论设计了机构支链，并以提高机构刚度和降低运动惯量为目标对支链机构进行了优化设计。对该耦合并联机构按照固定原则对其进行解耦分析，得到了机构的运动性质和等效运动方式，并利用修正的G-K公式验算了该机构的自由度数目。最后，制造了该耦合并联机构的样机，对其进行了运动控制实验。实验结果表明了该机构构型的合理性与实用性。

Abstract

Aiming at the application of parallel mechanism in flexible assembly and polishing， a new 6-DOF coupling parallel mechanism is designed. The mechanism branch chain is designed based on the spiral theory， and the branch chain mechanism is optimized for the purpose of improving the rigidity of the mechanism and reducing the motion inertia. The coupled parallel mechanism is decoupled and analyzed according to the fixed principle， and the kinematics and equivalent motion of the mechanism are obtained. The number of degrees of freedom of the mechanism is verified by the modified G-K formula. Finally， a prototype of the coupled parallel mechanism is fabricated， and a motion control experiment is carried out. The experimental results show that the mechanism configuration is reasonable and practical.

关键词

耦合6自由度并联机构螺旋理论构型设计

Keywords

Coupling6-DOFParallel mechanismSpiral theoryConfiguration design

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