一种圆柱面平移和一转动并联机构的设计与分析

高波; 石志新; 罗玉峰; 林浩

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2023.06.006

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

一种圆柱面平移和一转动并联机构的设计与分析

设计计算 | 更新时间：2023-08-14

- 一种圆柱面平移和一转动并联机构的设计与分析
- Design and Analysis of a Cylindrical Surface Translation and a Rotational Parallel Mechanism
- 机械传动 2023年47卷第6期页码：34-41
- 作者机构：
  
  1.南昌大学先进制造学院，江西南昌 330031
  2.华东交通大学，江西南昌 330013
- 作者简介：
  
  高波（1995— ），男，江西吉安人，硕士研究生；研究方向为机器人机构学；1318221439@qq.com。
  石志新（1979— ），男，湖北黄梅人，博士，副教授；研究方向为机器人机构学、机电系统创新设计等；shizhixin@ncu.edu.cn。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(52165003)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.06.006
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2023-06-15，
  
  收稿日期：2022-04-20，
  
  修回日期：2022-05-18，
扫描看全文
高波,石志新,罗玉峰等.一种圆柱面平移和一转动并联机构的设计与分析[J].机械传动,2023,47(06):34-41.

Gao Bo,Shi Zhixin,Luo Yufeng,et al.Design and Analysis of a Cylindrical Surface Translation and a Rotational Parallel Mechanism[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(06):34-41.
高波,石志新,罗玉峰等.一种圆柱面平移和一转动并联机构的设计与分析[J].机械传动,2023,47(06):34-41. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.06.006.

Gao Bo,Shi Zhixin,Luo Yufeng,et al.Design and Analysis of a Cylindrical Surface Translation and a Rotational Parallel Mechanism[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(06):34-41. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.06.006.

摘要

基于方位特征集（POC集）的并联机构拓扑设计理论与方法，设计了一种新型3自由度（DOF）的具有圆柱面平移和一转动（2T1R）的并联机构，并且对该机构进行了拓扑特性分析。主要包括：方位特征集、自由度和耦合度计算；对机构进行运动学分析，求解机构位置的正逆解，并对该机构进行了数值验证；基于机构位置的正逆解方程，分析了机构的工作空间及转动能力。为该机构后续的尺度优化、误差分析及动力学分析奠定了基础。

Abstract

Based on the topology design theory and method of parallel mechanism of position and orientation characteristic (POC) theory

a new 3-DOF parallel mechanism with cylindrical translation and one rotation (2T1R) is designed

and the topological characteristics of the mechanism are analyzed

including the calculation of the position and orientation characteristic set

degrees of freedom and coupling degrees; then the kinematics of the mechanism is analyzed

the forward and inverse solutions of the position of the mechanism are solved and verified; finally

based on the forward and inverse position solutions of the mechanism

the work space and rotation capacity of the mechanism are analyzed. The work of this research lays a foundation for the subsequent scale optimization

error analysis and dynamic analysis of the mechanism.

关键词

并联机构弯曲平移运动学分析工作空间

Keywords

Parallel mechanismBending translationKinematic analysisWorkspace

references

杨廷力，刘安心，罗玉峰，等.机器人机构拓扑结构设计［M］.北京：科学出版社，2012：196-213.

YANG Tingli，LIU Anxin，LUO Yufeng，et al.Theory and application of robot mechanism Topology［M］.Beijing：Science Press，2012：196-213.

吉昊，沈惠平，杨廷力.一种新型低耦合度半对称2T1R并联机构的拓扑设计及运动学［J］.机械传动，2020，44（1）：13-22.

JI Hao，SHEN Huiping，YANG Tingli.Topology design and kinematics of a new low coupling semi symmetric 2T1R parallel mechanism［J］.Journal of Mechanical Transmission，2020，44（1）：13-22.

刘伟，刘宏昭.具有2T1R与2R1T运动模式3自由度并联机构型综合［J］.农业机械学报，2018，49（7）：401-409.

LIU Wei，LIU Hongzhao.3-DOF parallel online configuration synthesis with 2T1R and 2R1T motion modes［J］.Journal of Agricultural Machinery，2018，49（7）：401-409.

邓嘉鸣，许可，赵迎春，等.无寄生运动非对称空间2T1R并联机构设计与运动学分析［J］.农业机械学报，2018，49（6）：408-417.

DENG Jiaming，XU Ke，ZHAO Yingchun，et al.Design and kinematics analysis of non parasitic motion asymmetric space 2T1R parallel mechanism［J］.Journal of Agricultural Machinery，2018，49（6）：408-417.

林浩，石志新，罗玉峰，等.可用于铺盘调节的2T1R并联机构的综合与运动学分析［J］.机械传动，2022，46（05）：48-52.

LIN Hao，SHI Zhixin，LUO Yufeng，et al.Synthesis and kinematic analysis of 2T1R parallel mechanism that can be used for paving adjustment［J］.Journal of Mechanical Transmission，2022，46（5）：48-52.

吴鑫，陈美丽，张彦斌.2T1R并联机构位置及奇异性分析［J］.农业机械学报，2010，41（2）：208-213.

WU Xin，CHEN Meili，ZHANG Yanbin.Position and singularity analysis of 2T1R parallel mechanism［J］.Journal of Agricultural Machinery，2010，41（2）：208-213.

WANG J S，LIU X J.Analysis of a novel cylindrical 3-DOF parallel robot［J］.Robotics and Autonomous Systems，2001，42（1）：31-46.

KONG X W，GOSSELIN C M.Type synthesis of 3-DOF PPR-equivalent parallel manipulators based on screw theory and the concept of virtual chain［J］.ASME Journal of Mechanical Design，2005，127（6）：1113-1121.

张彦斌，吴鑫，刘宏昭.完全各向同性2T1R空间并联机器人机构型综合［J］.农业机械学报，2011，42（11）：200-207.

ZHANG Yanbin，WU Xin，LIU Hongzhao.Mechanism type synthesis of fully isotropic 2T1R spatial parallel robot［J］.Journal of Agricultural Machinery，2011，42（11）：200-207.

沈惠平，周金波，尤晶晶，等.具有解析式位置正解的2T1R并联机构运动性能分析［J］.农业机械学报，2020，51（1）：398-409.

SHEN Huiping，ZHOU Jinbo，YOU Jingjing，et al.Kinematic performance analysis of 2T1R parallel mechanism with analytical forward position solution［J］.Journal of Agricultural Machinery，2020，51（1）：398-409.

邹建星，罗玉峰，石志新，等.一种新型2T1R并联机构的位置与工作能力分析［J］.机械设计与研究，2020，36（3）：19-22.

ZOU Jianxing，LUO Yufeng，SHI Zhixin，et al.Analysis of position and working capacity of a new 2T1R parallel mechanism［J］.Mechanical Design and Research，2020，36（3）：19-22.

杨宁，马履中，艾永强，等.两平移一转动并联机构型综合研究［J］.机械设计与研究，2005，21（5）：29-32.

YANG Ning，MA Lüzhong，AI Yongqiang，et al.Comprehensive study on parallel configuration of two translation and one rotation［J］.Mechanical Design and Research，2005，21（5）：29-32.

杨廷力.机器人机构拓扑结构学［M］.北京：机械工业出版社，2004：124-133.

YANG Tingli.Topology structure design of robot mechanisms［M］.Beijing：Mechanical Industry Press，2004：124-133.

沈惠平，许正骁，许可，等.低耦合度且部分解耦的3T1R并联机构设计与分析［J］.农业机械学报，2019，50（2）：373-383.

SHEN Huiping，XU Zhengxiao，XU Ke，et al.Design and analysis of 3T1R parallel mechanism with low coupling and partial decoupling［J］.Journal of Agricultural Machinery，2019，50（2）：373-383.

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

一种圆球面平移和一维转动并联机构的设计与分析

仿乌贼水下采样机械手建模与仿真

一种用于汽车零部件分拣与传送并联机构的设计及动力学分析

接触网设备检查机器人结构设计