半对称2SPU-2RPC并联机器人机构设计与运动学分析

来源：机床与液压杂志2022年第11期北京时间：

作者：卢月红，徐彩莲

单位：厦门华厦学院信息与智能机电学院；厦门工学院机械与制造工程学院

摘要：设计一种可实现三平移一转动的空间并联机器人机构。利用方位特征集理论分析机构的自由度和方位特征集。根据向量的外积和矢量法推导得到运动学逆解方程，同时根据Newton-Raphson方法计算机构的运动学正解，选择一组数值解进行正逆解互相验证。计算运动学的雅克比矩阵，分析运动学的奇异性。分析机构的可达工作空间和定姿态工作空间，研究参数对工作空间大小的影响。建立工作空间体积最大化数学优化模型，选择鲸鱼优化算法完成参数的最优化设计。结果表明： L2、r越大，机构的操作空间越大， L1、R越大，机构的操作空间越小；最优R、r、L1、L2分别为1、0.999 2、0.3、1.5 mm。

关键词：三平移一转动并联机器人;方位特征集;奇异性;工作空间;鲸鱼优化算法

基金资助：柔性制造装备集成福建省高校重点实验室（厦门工学院）开放课题（pklfmeik 20200006）