运动解耦的单回路平移空间并联机构的拓扑设计与运动尺寸优化
潘海月
沈惠平
杜中秋
李涛
李菊
常州大学 现代机构学研究中心,常州 213164
摘要：[目的]针对现有2自由度并联机构构型创新不足、运动学性能分析不完善等问题,进行了新型单回路平移并联机构拓扑综合与运动学性能研究,为杆式模块化机器人提供基础运动单元设计理论.[方法]首先,根据基于方位特征(Position and Orientation Characterization,POC)的并联机构拓扑设计方法,提出了4个由2个移动副和5个转动副组成的单回路平移空间并联机构,对其进行拓扑分析;其次,分别推导出4个平移并联机构的符号化位置正反解,以及发生奇异的条件及其奇异位置,并分别进行了数值算例验证;最后,运用差分进化算法,以最大工作空间为优化目标,分别对4个机构进行尺度优化并求得其最大工作空间.[结果]这种单回路平移空间并联机构可用于设计杆式模块化机器人的单元,研究为基于这种单元的杆式模块化机器人的构型设计与分析奠定了基础.
关键词：单回路平移并联机构拓扑设计运动解耦符号解尺度优化
分类号：TH112(机械学（机械设计基础理论）)
资助基金：国家自然科学基金(51975062)江苏省产业前瞻与关键核心技术重点项目(BE2021016-2)
论文发表日期：2025-04-30
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 71-79 )
英文信息