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作者：张莉;朱磊;徐冬;
单位：江苏安全技术职业学院机械工程学院;中国矿业大学材料与物理学院;
摘要：针对3CRR并联机构性能上的不足，通过增加平行四边形机构的支链改进机构，根据拓扑结构综合方法综合出一批空间三平移并联机构，优选得到一种具有空间三平移PRPaR/2CRR并联机构。首先，基于方位特征集理论对机构的自由度、耦合度等特性展开分析，利用杆长限制约束建立非线性运动学方程组，推导出位置逆解表达式，对位置正、逆解进行算例验证，并对主动副的驱动角位移算例进行了分析；进一步，计算速度雅可比矩阵，研究奇异性并得出位置奇位异形产生的条件，并采用图形法分析了机构的工作空间与灵巧度、可操作度分布情况；然后，建立工作空间体积与全局灵巧度、全局可操作度的综合性能多目标优化模型，利用NSGA-Ⅱ算法得到Pareto最优尺度参数解。结果表明，PRPaR/2CRR并联机构工作空间边界光滑、呈半轮胎形状，局部存在空洞情况的特点；PRPaR/2CRR并联机构和3CRR并联机构相比，工作空间V和全局灵巧度GCI、可操作度μ等性能更好。得到的Pareto曲面能够对实际的机构的灵巧性能以及驱动输入控制起到指导作用，具有较好的工业应用前景。
关键词：并联机构;;方位特征集;;运动学;;工作空间;;NSGA-Ⅱ优化算法
基金资助：江苏省博士后科研资助计划项目（2019K205）;; 国家自然科学基金项目（52171091）
