具有符号式位置正解的2T1R并联机构的运动学分析与尺度综合

来源：机床与液压杂志2022年第17期北京时间：

作者：陈亚，彭红梅，刘艳梨，吴洪涛

单位：江苏安全技术职业学院机械工程系；江苏安全技术职业学院机械工程系；南京航空航天大学机电学院；南京航空航天大学机电学院

摘要：基于方位特征方程的并联机构拓扑设计理论和方法，设计一种零耦合度且具有符号式位置正解的两平移一转动并联机器人机构，分析计算机构的方位特征集、自由度以及耦合度等拓扑特性。利用机构支链运动副布置的特点建立运动学方程，计算出正运动学和逆运动学的位置解析式，通过一组算例验证计算结果可靠性。研究机构的奇异性并给出正解奇异和逆解奇异的产生条件。分析机构的工作空间，以给定的工作空间作为约束条件，建立实际工作空间最小化的优化目标，选择天牛群优化算法优化得到满足给定的工作空间且使实际工作空间最小的设计结构参数最优解。结果表明：机构具有符号式的位置正解，且工作空间形状规则，呈对称分布、边界光滑。

关键词：并联机构;方位特征集;两平移一转动;奇异性;工作空间;尺度综合

基金资助：国家自然科学基金面上项目(51975277)