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基于内外嵌套并联机构的6自由度多姿态3D打印机设计与分析
1
作者
程瑶
许文斌
刘云阳
《机械设计》
北大核心
2025年第1期62-69,共8页
针对目前熔融沉积(FDM)型3D打印机无法实现多姿态打印的问题,文中设计了一种基于内外嵌套并联机构的6自由度多姿态3D打印机,并对其进行运动学分析。该3D打印机以内嵌套(3-PSSSS)和外嵌套(3-PRS)并联机构为主体,末端执行器在内并联机构...
针对目前熔融沉积(FDM)型3D打印机无法实现多姿态打印的问题,文中设计了一种基于内外嵌套并联机构的6自由度多姿态3D打印机,并对其进行运动学分析。该3D打印机以内嵌套(3-PSSSS)和外嵌套(3-PRS)并联机构为主体,末端执行器在内并联机构直接控制和外并联机构间接控制下实现多姿态打印。基于螺旋理论,分别分析内外并联机构的自由度,再整合分析内外嵌套并联机构的自由度,验证其具有四平动二转动的6自由度运动特性。利用解析矢量法建立并联机构的逆解运动学模型,并对支链运动进行分析,阐明了驱动移动副对支链连杆和下动平台的作用;利用运动学仿真分析软件进行仿真,通过分析仿真中下动平台标记点的轨迹和运动学数据,验证了该机构应用于3D打印机多姿态打印方案的可行性。内外嵌套并联机构具有多姿态转角和良好运动学特性,解决了3D打印机多姿态打印的问题,为基于嵌套并联机构的3D打印机多姿态打印问题提供了一种可行的方案。
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关键词
内外嵌套并联机构
6自由度
运动学模型
多姿态3D打印机
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职称材料
题名
基于内外嵌套并联机构的6自由度多姿态3D打印机设计与分析
1
作者
程瑶
许文斌
刘云阳
机构
重庆理工大学机械工程学院
出处
《机械设计》
北大核心
2025年第1期62-69,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51505052,51505053)
重庆市教委科学技术研究资助项目(KJ1500935)。
文摘
针对目前熔融沉积(FDM)型3D打印机无法实现多姿态打印的问题,文中设计了一种基于内外嵌套并联机构的6自由度多姿态3D打印机,并对其进行运动学分析。该3D打印机以内嵌套(3-PSSSS)和外嵌套(3-PRS)并联机构为主体,末端执行器在内并联机构直接控制和外并联机构间接控制下实现多姿态打印。基于螺旋理论,分别分析内外并联机构的自由度,再整合分析内外嵌套并联机构的自由度,验证其具有四平动二转动的6自由度运动特性。利用解析矢量法建立并联机构的逆解运动学模型,并对支链运动进行分析,阐明了驱动移动副对支链连杆和下动平台的作用;利用运动学仿真分析软件进行仿真,通过分析仿真中下动平台标记点的轨迹和运动学数据,验证了该机构应用于3D打印机多姿态打印方案的可行性。内外嵌套并联机构具有多姿态转角和良好运动学特性,解决了3D打印机多姿态打印的问题,为基于嵌套并联机构的3D打印机多姿态打印问题提供了一种可行的方案。
关键词
内外嵌套并联机构
6自由度
运动学模型
多姿态3D打印机
Keywords
inner-and-outer nested parallel mechanism
six degrees of freedom
kinematic model
multi-pose 3D printer
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于内外嵌套并联机构的6自由度多姿态3D打印机设计与分析
程瑶
许文斌
刘云阳
《机械设计》
北大核心
2025
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