2(2-UPR+RPU)串并混聯(lián)機構的位置和工作空間分析
發(fā)布時間:2021-12-02 08:57
針對目前快遞行業(yè)所使用的并聯(lián)機構運動空間較小、應用范圍有限的問題,結合串聯(lián)機構工作空間大、運動靈活等優(yōu)點,基于2-UPR+RPU少自由度并聯(lián)機構,提出一種2(2-UPR+RPU)串并聯(lián)形式的混聯(lián)機構,并對其進行位置逆解和工作空間分析,以期能夠在工業(yè)生產(chǎn)中得以應用。首先,在SolidWorks中對該混聯(lián)機構建模,利用螺旋理論進行分析,得到其自由度;接著,應用連續(xù)法求解機構的位置反解;最后,運用CAD變量幾何法在SolidWorks進行運動模擬并得到加工點軌跡數(shù)據(jù),借助Matlab軟件求出其工作空間。2(2-UPR+RPU)混聯(lián)機構的工作空間范圍較之單層并聯(lián)機構增大很多,形狀規(guī)則,呈對稱分布。2(2-UPR+RPU)混聯(lián)機構同時兼有串聯(lián)機構的靈活性和并聯(lián)機構的高剛度和精度,通過相應的程序控制,可以代替人工工作。
【文章來源】:機械傳動. 2020,44(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
機構模型
圖1 機構模型下層機構包括中間動平臺B、執(zhí)行端動平臺C、3條分支鏈(結構同上層機構)。連接在中間動平臺上的3個連接點(Bi(i=4、5、6))也是圓周均布在中間動平臺B上,只是連接點整體相對于上層平臺繞著z軸順時針轉動了θ=90°,使得B4所連接的轉動副軸線平行于y1軸線,中間動平臺上所有連接點的設計分布如圖3所示。在執(zhí)行端平臺上設立坐標系O2-x2y2z2,C2、C3連接的轉動副軸線平行于x軸線,C1所連接萬向節(jié)的一條轉軸軸線平行于y軸線。
下層機構包括中間動平臺B、執(zhí)行端動平臺C、3條分支鏈(結構同上層機構)。連接在中間動平臺上的3個連接點(Bi(i=4、5、6))也是圓周均布在中間動平臺B上,只是連接點整體相對于上層平臺繞著z軸順時針轉動了θ=90°,使得B4所連接的轉動副軸線平行于y1軸線,中間動平臺上所有連接點的設計分布如圖3所示。在執(zhí)行端平臺上設立坐標系O2-x2y2z2,C2、C3連接的轉動副軸線平行于x軸線,C1所連接萬向節(jié)的一條轉軸軸線平行于y軸線。如圖1中的機構模型三維圖所示,結合轉動副與萬向節(jié)副的轉角限制,為能在后續(xù)研究中得到機構的最大工作空間,現(xiàn)取定平臺A、中間動平臺B、執(zhí)行端平臺C的設計半徑均相同,即在機構的起始位形姿態(tài)時,使得運動副的轉角皆為0°。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3(3-RPS)并-串聯(lián)機構及其運動學分析研究[J]. 梁輝,胡同帥,王蕾,楊加禮. 機電工程. 2017(01)
[2]n(3-RPS)混聯(lián)機構靜力學和剛度模型[J]. 胡波,宋春曉,王安東,崔鶴,李博,于晶晶. 燕山大學學報. 2015(05)
[3]2(2-UPR+SPR)串并聯(lián)機構雅可比矩陣的建立[J]. 胡波,宋春曉,張慶玲,于晶晶. 中國機械工程. 2015(07)
[4]PowerCube模塊化機器人工作空間計算[J]. 石磊,許明恒,鄧維鑫,劉波. 中國工程機械學報. 2011(01)
博士論文
[1]幾種新型并聯(lián)與混聯(lián)機構的運動/靜力學及剛度研究[D]. 于晶晶.燕山大學 2017
碩士論文
[1]2-UPR-2-RPU冗余驅動并聯(lián)機器人設計[D]. 柳建飛.浙江理工大學 2017
本文編號:3528122
【文章來源】:機械傳動. 2020,44(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
機構模型
圖1 機構模型下層機構包括中間動平臺B、執(zhí)行端動平臺C、3條分支鏈(結構同上層機構)。連接在中間動平臺上的3個連接點(Bi(i=4、5、6))也是圓周均布在中間動平臺B上,只是連接點整體相對于上層平臺繞著z軸順時針轉動了θ=90°,使得B4所連接的轉動副軸線平行于y1軸線,中間動平臺上所有連接點的設計分布如圖3所示。在執(zhí)行端平臺上設立坐標系O2-x2y2z2,C2、C3連接的轉動副軸線平行于x軸線,C1所連接萬向節(jié)的一條轉軸軸線平行于y軸線。
下層機構包括中間動平臺B、執(zhí)行端動平臺C、3條分支鏈(結構同上層機構)。連接在中間動平臺上的3個連接點(Bi(i=4、5、6))也是圓周均布在中間動平臺B上,只是連接點整體相對于上層平臺繞著z軸順時針轉動了θ=90°,使得B4所連接的轉動副軸線平行于y1軸線,中間動平臺上所有連接點的設計分布如圖3所示。在執(zhí)行端平臺上設立坐標系O2-x2y2z2,C2、C3連接的轉動副軸線平行于x軸線,C1所連接萬向節(jié)的一條轉軸軸線平行于y軸線。如圖1中的機構模型三維圖所示,結合轉動副與萬向節(jié)副的轉角限制,為能在后續(xù)研究中得到機構的最大工作空間,現(xiàn)取定平臺A、中間動平臺B、執(zhí)行端平臺C的設計半徑均相同,即在機構的起始位形姿態(tài)時,使得運動副的轉角皆為0°。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3(3-RPS)并-串聯(lián)機構及其運動學分析研究[J]. 梁輝,胡同帥,王蕾,楊加禮. 機電工程. 2017(01)
[2]n(3-RPS)混聯(lián)機構靜力學和剛度模型[J]. 胡波,宋春曉,王安東,崔鶴,李博,于晶晶. 燕山大學學報. 2015(05)
[3]2(2-UPR+SPR)串并聯(lián)機構雅可比矩陣的建立[J]. 胡波,宋春曉,張慶玲,于晶晶. 中國機械工程. 2015(07)
[4]PowerCube模塊化機器人工作空間計算[J]. 石磊,許明恒,鄧維鑫,劉波. 中國工程機械學報. 2011(01)
博士論文
[1]幾種新型并聯(lián)與混聯(lián)機構的運動/靜力學及剛度研究[D]. 于晶晶.燕山大學 2017
碩士論文
[1]2-UPR-2-RPU冗余驅動并聯(lián)機器人設計[D]. 柳建飛.浙江理工大學 2017
本文編號:3528122
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