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题名执行器故障下的3-PRS并联机器人动力学分析
被引量：6
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作者
黄俊杰
王鹏霏
张博文
张秦磊
赵俊伟
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机构
河南理工大学机械与动力工程学院
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2022年第11期7-16,共10页
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基金
河南省科技攻关计划(222102220008,212102210045)
河南省高校基本科研业务费专项资金资助(NSFRF210339)
校博士基金(B2016-24)。
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文摘
为了研究执行器故障对3-PRS并联机器人运动影响及其关节力或力矩的变化情况,采用几何法与达朗贝尔原理法分析3-PRS并联机器人在执行器卡死状态下各关节内力的变化。首先,运用几何法建立3-PRS并联机器人的正向运动学模型,推导了运动构件的位置、速度和加速度运动方程;然后,基于达朗贝尔原理研究了执行器卡死故障状态下的3-PRS并联机器人运动构件的受力情况,建立3-PRS并联机器人的驱动力与运动构件内力间的数学表达式;最后,通过实例仿真分析,得到3-PRS并联机器人的驱动力与关节内力的变化曲线图。结果表明,在3-PRS并联机器人发生执行器卡死故障时,3条运动支链无法协调运动,在机器人球铰达到极限转角时关节内力和驱动力将发生突变,造成并联机构的破坏,从而影响正常运行。该研究为执行器故障下的并联机器人关节内力分析提供了一种可行的方法,也为并联机器人的冗余设计与可靠性分析奠定理论基础。
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关键词
3-PRS并联机构
执行器故障
几何法
达朗贝尔原理
关节内力
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Keywords
3-PRS parallel mechanism
actuator fault
geometric method
D’Alembert principle
internal force of joint
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分类号
TH113
[机械工程—机械设计及理论]
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