提出一種新型三自由度兩平移一轉(zhuǎn)動（2TIR）并聯(lián)機構,先對該機構進行拓撲結構分析,求出其方位特征集,驗證其自由度為3,再對該機構進行運動學分析,求出其逆解方程,然后用機構逆解作為約束條件,最終用數(shù)值法求得其工作空間。在分析工作空間的基礎上,分析轉(zhuǎn)動能力,從而可以更好地對并聯(lián)機構末端執(zhí)行器的整體工作能力進行分析。 

【文章來源】：機械設計與研究. 2020,36(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

機構結構簡圖

為了方便運動學分析,需要建立坐標系用來描述并聯(lián)機構動平臺運行時的空間位姿關系。如圖2所示,分別在動、靜平臺上建立坐標系Q-uvw和O-xyz。其中動、靜坐標系的原點Q、O分別位于動、靜平臺等腰直角三角形斜邊上的中點,垂直P11和R21連線且指向R31方向為x軸正方向,R31在x軸上,沿R21方向為y軸正方向,z軸為動平臺所在平面的法線,于是定坐標系O-xyz就建立起來了。同理建立動坐標系Q-uvw如圖,u軸正方向垂直S23、S14連線,指向R33,且R33在u軸上,沿S23方向為v軸正方向,w軸為動平臺所在平面的法線。該并聯(lián)機構的結構參數(shù)為動、靜平臺外接圓半徑分別記為r、R,R21與R22、R21與S23之間的桿長相等且記為l1,R31與R32之間的桿長記為l2,R32與R33之間的桿長記為l3。上述結構參數(shù)均為常數(shù)。

本文采用一種基于混沌映射原理的波紋搜索法來完成對工作空間的搜尋[14-15]。算法原理實際上就是從中心以波紋的形式通過增加極徑向四周延伸搜索符合約束條件的點,搜索的過程類似于波紋由內(nèi)向外不斷擴散的形式。此處以第二節(jié)中求得的逆解方程作為約束條件,在二維空間中通過矢量方式搜尋滿足約束條件的點,由參數(shù)方程映射為圓,通過改變極徑來搜尋機構的工作空間。該方法的主要參數(shù)有一個中心起始點、波紋間距rr、搜尋范圍Field和映射點數(shù)N。該方法的最大長處在于基于混沌映射原理的偽隨機的均勻可靠性,實現(xiàn)波紋擴散式的360°快速搜尋,有效地避免單方向逐步搜尋,很大程度上節(jié)約了搜尋時間。該方法步驟簡單,運算速度快,能通過調(diào)整參數(shù)rr、N等來完成多種精度工作空間的搜索。機構的結構參數(shù)如下表1所示,具體的搜索流程圖如圖3所示。表1 機構的尺寸參數(shù) m R r l1 l2 l3 h0 2 1 0.8 0.419 1.5 2

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2984779