發(fā)布時間：2020-03-04 09:03

【摘要】：考慮機構(gòu)的靈巧性提出一種新型3-PUU并聯(lián)機器人,對該并聯(lián)機構(gòu)進行運動學(xué)分析,得到了3-PUU并聯(lián)機器人的運動學(xué)反解,在此基礎(chǔ)上,建立了并聯(lián)機構(gòu)的雅可比矩陣;引入運動靈巧性指標(biāo)。對該并聯(lián)機器人的運動靈巧性進行了尺度綜合分析,為并聯(lián)機構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計和進一步提供了依據(jù)。研究結(jié)果表明,該種機器人具有較好的實際應(yīng)用前景。
【圖文】：

染卣笠約傲榍尚越鈉?了詳細(xì)的分析;林海鵬等［5］基于MonteCarlo方法對豎直驅(qū)動的3-PUU并聯(lián)機構(gòu)的工作空間進行了優(yōu)化分析。運動靈巧性是衡量并聯(lián)機床性能的重要指標(biāo)，文中面向機器人機構(gòu)學(xué)國際學(xué)術(shù)前沿與國家發(fā)展高端裝備的現(xiàn)實要求，圍繞3-PUU3D打印并聯(lián)機器人進行運動學(xué)分析，建立機構(gòu)的雅可比矩陣，在此基礎(chǔ)上建立了衡量機構(gòu)運動學(xué)性能的指標(biāo)，并對其進行優(yōu)化分析。結(jié)果表明，對機構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化分析是必要的。13-PUU并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)模型的建立3-PUU并聯(lián)機器人(圖1所示)由動平臺、定平臺和3個驅(qū)動滑塊構(gòu)成。圖13-PUU并聯(lián)機構(gòu)的CAD模型圖

標(biāo)系O－xyz，x軸平行于OB1，z軸垂直于定平臺向下，y軸按照右手定則給定�；瑝K的位置矢量為qi。在動平臺上建立動坐標(biāo)系O'－x'y'z'，x'軸平行于O'A1，z'軸垂直于動平臺向下，y'軸按照右手定則給定。設(shè)定平臺邊長為正三角形，外接圓半徑為rb，動平臺的半徑為ra。23-PUU并聯(lián)機器人運動學(xué)分析2.1運動學(xué)逆解分析逆解是指已知動平臺的位置、速度和加速度，求解驅(qū)動滑塊的速度和加速度。如圖2所示，把動平臺、定平臺上的鉸鏈點坐標(biāo)在參考坐標(biāo)系及動坐標(biāo)系中表示，根據(jù)支鏈的桿長約束來建立約束方程。圖23-PUU并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖在動坐標(biāo)系O'－x'y'z'下，點Ai的坐標(biāo)矢量為:A1=0ra[0]T(1a)A2=rasin60°ra[cos60°0]T(1b)A3=－rasin60°ra[cos60°0]T(1c)動坐標(biāo)系相對于定坐標(biāo)系的位置用點O'在定坐標(biāo)下的坐標(biāo)矢量來表示，，即:OO迤→'=[xyz]T(2)在定坐標(biāo)系下O－xyz下，點Bi的坐標(biāo)矢量為B1=0－rbq1[]T(3a)B2=rbsin60°rbcos60°q2[]T(3b)B3=－rbsin60°rbcos60°q3[]T(3c)其中:q1，q2，q3分別為3個滑塊相應(yīng)的位移量。由于該機構(gòu)具有3個平動自由度，動坐標(biāo)系和定坐標(biāo)系沒有相對轉(zhuǎn)動，所以點Ai定坐標(biāo)系下的坐標(biāo)矢量可以表示為:AiO=AiO'+OO迤→'(i=1，2，3)(4)并聯(lián)機構(gòu)的位置逆解可以由以下定長桿的約束方程表示:L=‖CiN－AiN‖(i=1，2，3)(5)式中:L為定長桿的長度。根據(jù)以上關(guān)系式可以求得:q1=z－L2－x2－(y－ra+rb)i

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