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作者：张丹;齐炜胤;邵华;
单位：国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心;中国卫星发射测控系统部;武汉科技大学机械自动化学院;
摘要：并联机构以其高刚度高负载等特性具有广泛的应用前景，而动力学分析与设计是并联机构开发中的重要问题。论文针对一种平面4RRR冗余度并联机械手的设计开发，为提高其动力学性能，提出采用广义惯性矩阵条件数倒数指标，进行了机械手的尺度参数优化，提升了机构动力学性能。首先建立了机构的位置逆解与速度逆解，推导出每个运动部件绕其旋转轴的偏速度和偏角速度矩阵，并利用牛顿-欧拉公式获得惯性力和惯性力矩，然后基于虚功原理建立了并联机械手的逆动力学模型。基于全局动力学条件数指标，揭示了广义惯性矩阵条件数在工作空间中的分布，对机械手的连杆长度进行了优化设计，以优化其动力学操作度。利用广义惯性椭球(GIE)和动力学操作度椭球(DME)对优化前机械手和改进机械手的动力学性能进行了评价，优化后的机械手与优化前机械手相比具有更好的动态可操纵性能。最后进行动力学仿真，结果表明，优化后机械手可有效减小驱动力。该方法也适用于其它冗余并联机械手的动力学性能评价与优化设计。
关键词：动力学操作度;;动力学优化;;并联机械手;;冗余机械手
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52075395)
