空间3-PRR并联机构的奇异性及其在不规则曲面雕刻机中的应用
Singularity of Spatial 3-PRR Parallel Mechanism and Its Application in Irregular Surface Engraving Machine
- 机械传动 2022年46卷第3期 页码：149-153
- 作者机构：
1.中北大学 机械工程学院， 山西 太原 030051
- 作者简介：
孙斌（1996— ），男，山西长治人，硕士研究生；主攻并联机构与智能雕刻机。
李瑞琴（1964— ），女，山西太原人，博士，教授；主要研究方向为并联机构学与机器人学。
- 基金信息：山西省重点研发计划项目（国际合作(201803D421027);山西省重点研发计划(201903D421051);山西省软科学柔性机构创新推动机器人产业发展研究(2019041020-2)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2022.03.023
中图分类号：
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孙斌,李瑞琴,梁晶晶.空间3-PRR并联机构的奇异性及其在不规则曲面雕刻机中的应用[J].机械传动,2022,46(03):149-153.
Sun Bin,Li Ruiqin,Liang Jingjing.Singularity of Spatial 3-PRR Parallel Mechanism and Its Application in Irregular Surface Engraving Machine[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(03):149-153.
孙斌,李瑞琴,梁晶晶.空间3-PRR并联机构的奇异性及其在不规则曲面雕刻机中的应用[J].机械传动,2022,46(03):149-153. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.03.023.
Sun Bin,Li Ruiqin,Liang Jingjing.Singularity of Spatial 3-PRR Parallel Mechanism and Its Application in Irregular Surface Engraving Machine[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(03):149-153. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.03.023.
摘要
提出了一种空间3-PRR并联机构，该并联机构所有转动副的轴线均相互平行。基于螺旋理论计算得到1R2T机构具有3个自由度。用闭环矢量法求得并联机构的运动反解，基于运动反解求出了机构的Jacobian矩阵，并利用矩阵获得了该机构的两种奇异位形。由给定参数和约束条件，采用工作空间搜索法求得动平台的可达工作空间，给出了并联机构用于不规则曲面雕刻机的应用实例。实验研究表明，该机构可以满足雕刻的需求。
Abstract
A spatial 3-PRR parallel mechanism is proposed and the axes of all the revolute pairs of the parallel mechanism are parallel to each other. Based on the screw theory calculation，the mechanism has three degrees of freedom （DOFs） which include two translations and one rotation. The inverse kinematic solutions are obtained by using close-loop vector method. Based on the inverse kinematic solutions，the Jacobian matrix of the mechanism is solved，and two kinds of singularities of the mechanism are obtained according to the Jacobian matrix. Based on the given parameters and constraints，the reachable workspace of the moving platform is determined by using workspace search method. An application example of engraving machine for irregular surface is given. The experiment result shows that its performance can satisfy the requirements of engraving.
关键词
3-PRR并联机构逆运动学奇异位形工作空间雕刻机
Keywords
3-PRR parallel mechanismInverse kinematicsSingularityWorkspaceEngraving machine
references
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