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机械传动2025年第09期:具有两种平移特性的2T1R并联机构的设计与分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:蔡祥;高波;石志新;

单位:湖北职业技术学院机电工程学院;新星职业技术学院机电工程系;南昌大学先进制造学院;

摘要:【目的】针对两平移一转动(2T1R)并联机构中实现曲线平移需要复杂算法曲线拟合的问题,设计了一种利用机构本身特性即可实现沿曲线平移的新型机构。【方法】首先,基于方位特征(Position and Orientation Characteristic, POC)集方程的并联机构设计理论,设计了一种具有符号式位置正解的2T1R并联机构,并对该机构进行方位特征集、自由度以及耦合度等拓扑性能分析;其次,基于拓扑结构运动学建模原理,完成了该机构的符号式位置正解方程、符号式位置逆解方程的构建,并通过具体数值计算验证了机构的正逆解方程的正确性;最后,使用Matlab软件对该机构的弯曲平移及平直运动两种平移特性进行了验证。【结果】结果表明,所设计机构在工作空间内同时具有平直运动和弯曲平移的移动特性,极大地简化了在实现弯曲平移方面的复杂程度及控制算法的难度。

关键词:并联机构;;拓扑设计;;弯曲平移;;解析解;;耦合度

基金资助:国家自然科学基金项目(52165003)