一种新型可变驱动平面5R并联机构的分析与优化

张宝磊; 刘光浩

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2021.03.020

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一种新型可变驱动平面5R并联机构的分析与优化

试验分析 | 更新时间：2022-11-10

- 一种新型可变驱动平面5R并联机构的分析与优化
- Analysis and Optimization of a New Variable Drive Plane 5R Parallel Mechanism
- 机械传动 2021年45卷第3期页码：117-126
- 作者机构：
  
  1.桂林航天工业学院能源与建筑环境学院，广西桂林 541004
  2.柳州职业技术学院机电工程学院，广西柳州 545006
- 作者简介：
  
  张宝磊（1982— ），男，河南漯河人，硕士，讲师，研究方向为机械设计制造及其自动化。
- 基金信息：
  
  广西高校科学技术研究项目(2013YB272┫桂林航天工业学院校级科研项目┣XJ20KT12)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.03.020
  中图分类号：
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张宝磊,刘光浩.一种新型可变驱动平面5R并联机构的分析与优化[J].机械传动,2021,45(03):117-126.

Zhang Baolei,Liu Guanghao.Analysis and Optimization of a New Variable Drive Plane 5R Parallel Mechanism[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(03):117-126.
张宝磊,刘光浩.一种新型可变驱动平面5R并联机构的分析与优化[J].机械传动,2021,45(03):117-126. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.03.020.

Zhang Baolei,Liu Guanghao.Analysis and Optimization of a New Variable Drive Plane 5R Parallel Mechanism[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(03):117-126. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.03.020.

摘要

针对并联机构不同驱动方式变换导致系统运行性能降低的问题，提出了一种具有9种驱动方式的新型平面5R并联机构。首先，基于5R并联机构的传动方案，建立了5R并联机构的运动学模型；其次，在矩阵正交度的基础上，定义了5R并联机构的运行性能指标，并根据指标要求评估了不同驱动方式下的运行性能；最后，基于图集法优化5R并联机构的尺寸，得到了5R并联机构的最佳几何参数和最佳执行方式变换图。结果表明，提出的运行性能评估指标和优化方法具有良好的普适性，构建的新型可驱动机构通过合理转换驱动方式，可显著地改善并联机构的运动性能。

Abstract

A new planar 5R parallel mechanism with nine driving methods is proposed to solve the problem of system performance degradation caused by different driving methods of parallel mechanisms. Firstly， based on the transmission scheme of the 5R parallel mechanism， the kinematics model of the 5R parallel mechanism is established. Secondly， on the basis of matrix orthogonality， the operating performance index of 5R parallel mechanism is defined， and the operating performance under different driving modes is evaluated according to the index requirements. Finally， the size of the 5R parallel mechanism is optimized based on the atlas method， and the best geometric parameters and the best execution mode transformation diagram of the 5R parallel mechanism are obtained. The experimental results show that the proposed performance evaluation index and optimization method have good universality. The new driveable mechanism constructed can significantly improve the kinematic performance of the parallel mechanism by reasonably changing the drive mode.

关键词

5R并联机构可变驱动方式性能指标图集法最优化

Keywords

5R parallel mechanismVariable drive modePerformance indexAtlas methodOptimization

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