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题名空间并联多稳态机构的设计与分析
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作者
李保坤
李琳
赵伟
陶珍钰
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机构
安徽理工大学机电工程学院
广西制造系统与先进制造技术重点实验室
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出处
《工程设计学报》
北大核心
2025年第2期191-198,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(U21A20122)
广西制造系统与先进制造技术重点实验室开放基金资助项目(23354S013)
安徽理工大学专项培育项目(YZ2023H2A003)。
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文摘
空间并联多稳态机构(spatial parallel multi-stable mechanism,SPMM)指在外力作用下能切换为不同稳定平衡状态的机构,是传统空间刚性并联机构与柔顺机构的结合,更稳定并能节约能量。采用刚体置换方法创新设计了具有8种稳态位形的六自由度3-PSPS SPMM,通过移动3个分支能实现机构8种稳态位形之间的切换。首先,分析了SPMM结构,对机构进行静力学分析,建立了能量-运动学微分方程来确定机构稳态,并采用MATLAB软件得到了机构运动过程的能量图;其次,利用基于Lagrange-Dirichlet原理的能量法,确定了机构的8种稳态位形,分析了运动过程中稳态位形之间的切换路径;最后,采用3D打印的SPMM模型,进行了实验验证。所研究的SPMM能实现稳态位形可控,能广泛应用于运动平台和缓冲机构的设计中。
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关键词
柔顺机构
空间并联多稳态机构
稳态
能量-运动学微分方程方程
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Keywords
flexible mechanism
spatial parallel multi-stable mechanism
steady-state
energy-kinematic differential equation
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分类号
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
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