无伴随运动2RPU-RPUR并联机构运动性能分析
车林仙1
黄鑫2
彭斯洋3
王元泽3
蓝骏3
1.重庆工程职业技术学院 智能制造与交通学院,重庆 4022602.延锋汽车科技重庆有限公司,重庆 4011223.重庆工商大学 机械工程学院,重庆 400067
摘要：[目的]面向切削加工需求,提出了一种新型无伴随运动一移动两转动面对称2RPU-RPUR并联机器人机构,可作为5自由度(Degree-of-freedom,DOF)加工机器人的并联模块.[方法]首先,应用旋量理论分析并联机构的自由度;利用封闭矢量方法,建立机构位置分析模型,推导出机构位置正逆解方程.结果显示,机构结构具有部分解耦特征.根据该特性,利用盛金公式求解动平台Z向位移方程,得到具有符号解析表达式的位置正解.其次,给出机构速度和加速度正逆解表达式;通过给定机构驱动输入,对并联机构运动学正解进行仿真验证.再次,利用几何约束条件,分析机构可达工作空间;在此基础上,给出局部传递能力、优质传递姿态工作空间和规则工作空间等评价指标的定义和计算方法.最后,以新并联机构为核心模块,设计出5-DOF混联加工机器人,并用Ansys软件分析了其强度和刚度.[结果]研究结果表明,2RPU-RPUR机构可作为并联主轴头,与两移动副串联,满足5轴加工需求.
关键词：并联机构旋量理论运动学分析传递性能评价工作空间分析加工机器人
分类号：TH112(机械学（机械设计基础理论）)TP242(自动化技术及设备)
资助基金：重庆市教委科学技术研究项目(KJZD-K202303404)重庆工程职业技术学院校级科研项目(2024KJA01002)泸州市科技计划项目(2023JYJ069)
论文发表日期：2025-06-15
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：12( 48-59 )
英文信息