具有符号式位置正解且运动解耦的新型2T1R并联机构的拓扑设计与分析
郭跃
李菊
沈惠平
常州大学 现代机构学研究中心,常州 213164
摘要：[目的]两平移一转动(2T1R)并联机构因结构简单、成本低廉,展现出良好的工程应用潜力,但当前新型2T1R机构构型研发相对滞后,与1T2R机构的研究热度形成鲜明对比.为填补2T1R并联机构研究空白,基于方位特征(Position and Orientation Characteristic,POC)集理论,设计了一种纯低副构造的2T1R并联机构,以满足工程应用对机构性能的多样化需求.[方法]首先,运用拓扑分析方法系统地解析了机构拓扑结构,提炼关键拓扑特征;然后,基于拓扑特征构建了运动学模型,获得了机构符号式位置正、反解,并进一步求解了动平台速度与加速度;在此基础上,通过理论分析确定机构工作空间几何参数与奇异位形;借助动力学建模方法,求解了机构驱动力变化规律;最后,结合实际应用场景完成机构概念设计.[结果]研究表明,该纯低副2T1R并联机构不仅具备符号式位置正解特性,还可实现部分运动解耦,动力学性能优异.同时,其低成本、大操作空间的优势显著,为后续机构优化设计与工程化应用提供了参考与实践指导.
关键词：并联机构拓扑分析工作空间动力学
分类号：TH112(机械学（机械设计基础理论）)
资助基金：常州智能制造龙城实验室项目(CJ20242061)国家自然科学基金(523755062)
论文发表日期：2025-09-15
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：9( 38-46 )
英文信息