兩轉一移冗余驅動并聯機構構型綜合新方法研究
李永泉; 張陽; 郭雨; 李旭冉; 張立杰 燕山大學河北省并聯機構與機電系統實驗室; 秦皇島066004; 燕山大學先進鍛壓成形技術與科學教育部重點實驗室; 秦皇島066004; 燕山大學河北省重型機械流體動力傳輸與控制實驗室; 秦皇島066004
關鍵詞：圖譜法 并聯機構 冗余驅動 型綜合
摘要：在銑削、鉆鉚、焊接等領域需要2R1T三自由度執行機構,特別是在高剛度、大工作空間、良好驅動穩定性等場合需要引進冗余驅動來改善2R1T并聯機構的性能,為此基于Grassmann線幾何和圖譜法提出了一種系統有效且簡單實用的2R1T冗余驅動并聯機構構型綜合新方法。根據機構的運動模式確定動平臺的自由度線圖,然后根據對偶法則得到動平臺約束線圖,通過在動平臺約束線圖增加冗余線得到冗余約束線圖及其等效線圖,根據支鏈約束分配原則將其分為7種方案;采用圖譜法基于約束方案構造相應支鏈,并根據支鏈選取和配置準則綜合機構的初步構型,每種方案分別綜合了12、67、96、0、12、48、16種新構型,共綜合出251種新構型,其中包含了一些文獻所提出的2R1T冗余驅動并聯機構;通過圖譜法對已綜合機構進行瞬時性分析,發現方案1和方案2所綜合機構具有瞬時性,提出將該類機構中的一對平行力約束共軸布置的改進方法可消除其瞬時性,通過瞬時性分析驗證該綜合方法的可行性和合理性。該方法同樣適用于4、5、6自由度冗余驅動并聯機構構型綜合。
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