無伴隨運動對稱兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構(gòu)的研究.pdf

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

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(gòu)的位置正、反解，得到了其解析表達(dá)式；繪制了該機構(gòu)的工作空間；采用虛設(shè)機構(gòu)與影響系數(shù)理論相結(jié)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(guān)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(gòu)的奇異性進行了分析。
　　發(fā)現(xiàn)SNU3-UPU變自由度并聯(lián)機構(gòu)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(gòu)十分類似

3、的運動特性。利用螺旋理論與幾何原理相結(jié)合的方法對其自由度性質(zhì)和運動特性進行了詳細(xì)分析；得到了該機構(gòu)的位置反解表達(dá)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(gòu)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(gòu)和SNU3-UPU機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點得到另外一種3-UPU并聯(lián)機構(gòu)。該機構(gòu)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)