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新型3-DOF 1T2R并联机构的运动学分析与尺度优化
被引量：
2
1
作者
李兴瑞
龙有强
姜峰
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第10期1806-1815,共10页
移动和转动混合运动的并联机构具有很高的研究和应用价值。基于转移混合输出运动的机构适用范围广,但该类机构的设计比较困难。为了研发和推广转移混合运动的1T2R并联机构,基于平面五杆机构和一条无约束支链,设计了一种一平移两转动(1T...
移动和转动混合运动的并联机构具有很高的研究和应用价值。基于转移混合输出运动的机构适用范围广,但该类机构的设计比较困难。为了研发和推广转移混合运动的1T2R并联机构,基于平面五杆机构和一条无约束支链,设计了一种一平移两转动(1T2R)的并联机构。首先,根据方位特征(POC)方程对机构进行了拓扑结构分析,并计算了该机构的自由度;然后,对该并联机构进行了运动学建模,推导了其位置正反解的解析表达式,并基于雅可比矩阵分析了机构的奇异性,利用三维离散搜索法计算了机构的工作空间,给出了机构在工作空间中的灵巧度分布情况;最后,利用粒子群算法(PSO)对机构的工作空间和灵巧度进行了双重优化,同时探讨了无约束支链的布置角φ对机构工作空间和灵巧度的影响。研究结果表明:所设计的1T2R并联机构结构简单,具有位置解析解;优化后的机构的工作空间和灵巧度分别提升了93.47%,203.42%;当无约束支链的驱动方向与平面(2P-3R)机构垂直布置时,能够获得更好的运动性能。该结果为3-DOF 1T2R机构的实际应用奠定了理论基础。
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关键词
五杆机构
自由度验算
并联机构
运动学位置分析
奇异性
分析
工作空间
灵巧度
分析
机构尺度综合优化
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职称材料
题名
新型3-DOF 1T2R并联机构的运动学分析与尺度优化
被引量：
2
1
作者
李兴瑞
龙有强
姜峰
机构
鹤壁能源化工职业学院机电工程系
北海职业学院机电工程系
广西科技大学机械与汽车工程学院
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第10期1806-1815,共10页
基金
广西北部湾经济区发展专项资金(重大人才)资助项目(21DYF0015)。
文摘
移动和转动混合运动的并联机构具有很高的研究和应用价值。基于转移混合输出运动的机构适用范围广,但该类机构的设计比较困难。为了研发和推广转移混合运动的1T2R并联机构,基于平面五杆机构和一条无约束支链,设计了一种一平移两转动(1T2R)的并联机构。首先,根据方位特征(POC)方程对机构进行了拓扑结构分析,并计算了该机构的自由度;然后,对该并联机构进行了运动学建模,推导了其位置正反解的解析表达式,并基于雅可比矩阵分析了机构的奇异性,利用三维离散搜索法计算了机构的工作空间,给出了机构在工作空间中的灵巧度分布情况;最后,利用粒子群算法(PSO)对机构的工作空间和灵巧度进行了双重优化,同时探讨了无约束支链的布置角φ对机构工作空间和灵巧度的影响。研究结果表明:所设计的1T2R并联机构结构简单,具有位置解析解;优化后的机构的工作空间和灵巧度分别提升了93.47%,203.42%;当无约束支链的驱动方向与平面(2P-3R)机构垂直布置时,能够获得更好的运动性能。该结果为3-DOF 1T2R机构的实际应用奠定了理论基础。
关键词
五杆机构
自由度验算
并联机构
运动学位置分析
奇异性
分析
工作空间
灵巧度
分析
机构尺度综合优化
Keywords
five-bar mechanism
degree of freedom(DOF)calculation
parallel mechanism
kinematic position analysis
singularity analysis
workspace
dexterity analysis
mechanism scale comprehensive optimization
分类号
TH112 [机械工程—机械设计及理论]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型3-DOF 1T2R并联机构的运动学分析与尺度优化
李兴瑞
龙有强
姜峰
《机电工程》
CAS
北大核心
2024
2
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