無伴隨運動對稱兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構的研究.pdf

1、具有對稱結構的兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構在制造業(yè)領域有著廣闊的應用前景。但現(xiàn)有的對稱兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構都普遍存在有伴隨運動問題，給機構的標定和軌跡規(guī)劃帶來很大困難，嚴重制約了這類機構的工程應用。針對該問題，本文提出一類無伴隨運動的對稱兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構，包括新型3-UPU并聯(lián)機構、SNU3-UPU并聯(lián)機構以及第三種3-UPU機構，并分別對其進行了相關分析。
　　提出一種無伴隨運動的新型3-UPU并聯(lián)機構。利用螺旋理論對其自由度性質(zhì)進行了詳細

2、分析；發(fā)現(xiàn)其可以實現(xiàn)繞中間對稱平面內(nèi)的任意軸線或任意點的連續(xù)轉(zhuǎn)動；分析了該機構的位置正、反解，得到了其解析表達式；繪制了該機構的工作空間；采用虛設機構與影響系數(shù)理論相結合的方法分析了其動平臺的速度和加速度與移動副驅(qū)動速度之間的映射關系；從分支運動奇異、平臺約束奇異和驅(qū)動奇異三個方面對該機構的奇異性進行了分析。
　　發(fā)現(xiàn)SNU3-UPU變自由度并聯(lián)機構在具有兩轉(zhuǎn)一移的自由度性質(zhì)時不存在伴隨運動，并具有與新型3-UPU并聯(lián)機構十分類似

3、的運動特性。利用螺旋理論與幾何原理相結合的方法對其自由度性質(zhì)和運動特性進行了詳細分析；得到了該機構的位置反解表達式；并給出了其連續(xù)轉(zhuǎn)動和連續(xù)移動的軌跡規(guī)劃方法以及數(shù)值算例。
　　揭示了此類兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構不存在伴隨運動的實質(zhì)特征以及普遍具有的一次等效轉(zhuǎn)動原理。綜合新型3-UPU并聯(lián)機構和SNU3-UPU機構的結構特點得到另外一種3-UPU并聯(lián)機構。該機構不需要動、定平臺全等，但同樣滿足無伴隨運動特性，并且真正可以實現(xiàn)繞動平臺平面內(nèi)