為提高空間多臂機(jī)構(gòu)折展特性和操作特性等運(yùn)動(dòng)性能,通過(guò)多臂機(jī)構(gòu)與操作物體可組成并聯(lián)機(jī)構(gòu)拓?fù)湫问降脑O(shè)計(jì)思想,提出了一類具有折展特性和多種操作能力的空間多臂機(jī)構(gòu)。定義了用于疊放折展支鏈的區(qū)域及策略,提出了折展支鏈的延伸性判別條件�；谥付▍^(qū)域的尺度限制,設(shè)計(jì)了具有不同自由度且滿足特定疊放要求的折展支鏈。其次,以拓?fù)湫问椒纸獾姆椒▽⒉僮魑矬w的工作模式進(jìn)行分解表達(dá),給出了多臂機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)配置形式。結(jié)果表明,基于所提方法,空間多臂機(jī)構(gòu)可通過(guò)與操作物體自主釋放與組合,改變拓?fù)湫问?實(shí)現(xiàn)兼具折展性能和多種操作模式的設(shè)計(jì)目標(biāo)。 

【文章來(lái)源】：機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2020,56(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

多臂機(jī)構(gòu)拓?fù)涿枋?br>

為使組成的并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有三維空間運(yùn)動(dòng)形式，需要3條以上支鏈與物體進(jìn)行連接。本文以多臂機(jī)構(gòu)含有4條機(jī)械臂的構(gòu)型為例，進(jìn)行多臂機(jī)構(gòu)折展性的設(shè)計(jì)。如圖2所示，虛線區(qū)域?yàn)檎壅箚卧�，由每條支鏈的起始桿件和存放區(qū)域構(gòu)成，4條支鏈兩兩垂直，將折展平臺(tái)劃分為了4個(gè)區(qū)域。由于各折展支鏈為若干桿件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副以串聯(lián)的形式進(jìn)行連接，若虛線部分表示各折展支鏈所形成的存放區(qū)域，則各支鏈中的起始桿件決定了存放區(qū)域的邊長(zhǎng)。圖2中，假定支鏈1的起始桿件的長(zhǎng)度為L(zhǎng)c1，則支鏈1和支鏈4所具存放區(qū)域的長(zhǎng)度在x方向的長(zhǎng)度要小于Lc1，支鏈1和支鏈4起始桿件的長(zhǎng)度決定了整個(gè)折展平臺(tái)在x方向的長(zhǎng)度。同理，支鏈2和支鏈4起始桿件的長(zhǎng)度決定了整個(gè)折展平臺(tái)在y方向的長(zhǎng)度。

在此類機(jī)構(gòu)折展支鏈中，折展區(qū)域基于桿件尺寸構(gòu)成，折展區(qū)域在x和y軸方向上的尺寸設(shè)為L(zhǎng)c和Lw。機(jī)構(gòu)支鏈在折疊狀態(tài)下，各桿件不超過(guò)折疊平面中兩個(gè)方向中最長(zhǎng)桿件長(zhǎng)度。如圖3中所示，支鏈通過(guò)末端與固定平臺(tái)連接，各桿件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副連接形成支鏈構(gòu)型。為使支鏈可以疊放到折展區(qū)域內(nèi)，各轉(zhuǎn)動(dòng)副可分為兩種類型。其中，第I類轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線位于圖中折展區(qū)域平面內(nèi)，可通過(guò)自身轉(zhuǎn)動(dòng)使后一級(jí)處于疊放平面內(nèi)，第II類轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線垂直于疊放平面，可通過(guò)自身轉(zhuǎn)動(dòng)使后一級(jí)具有向根部延伸的能力，以滿足折展區(qū)域限制。由圖3可以看出，支鏈實(shí)現(xiàn)折展需要滿足兩個(gè)要求：(1)支鏈中各桿件軸線在折疊狀態(tài)時(shí)處于同一平面；(2)各轉(zhuǎn)動(dòng)副后的桿件具有向支鏈起始端方向轉(zhuǎn)動(dòng)的能力。而第I類轉(zhuǎn)動(dòng)副決定了使支鏈在折疊狀態(tài)時(shí)所有桿件位于同一平面內(nèi)，第II類轉(zhuǎn)動(dòng)副決定了支鏈實(shí)現(xiàn)折展的能力。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3116498