一种零耦合度且运动解耦的新型3T1R并联操作手2-(RPa3R)3R的设计及其运动学

摘要：

零耦合度(κ=0)及输入-输出运动解耦的三平移一转动(3T1R)并联机构,不仅运动学、动力学分析简单,而且运动控制与轨迹规划容易,因而在制造业中具有潜在的运用前景.根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑结构设计理论和方法,设计出一种零耦合度且部分运动解耦的新型3T1R并联操作手2-(RPa3R)3R,并对之进行拓扑特性分析,给出了其方位特征POC、自由度DOF、耦合度κ等主要拓扑特征;基于序单开链(SOC)的运动学建模原理,给出了该机构位置正解求解的封闭形代数方程,并求得其数值解;基于导出的机构位置反解公式,分析了机构产生三种奇异的几何条件;同时,求解了机构的工作空间和转动能力;给出了该操作手机械结构设计的三维CAD模型.研究成果为该操作手的运动尺寸优化、样机研发以及动力学研究奠定了理论基础.

关键词：并联机构、3T1R、耦合度、运动解耦、奇异性、工作空间、转动能力

所属期刊栏目：55

分类号：TH112

资助基金：国家自然科学基金51375062,514755050;江苏省重点研发计划BE2015043

在线出版日期：2019-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：53-64