新型三平移2PPPa并联机构运动学分析与优化设计

来源：机床与液压杂志2022年第3期北京时间：

作者：彭红梅，陈亚，陆彩满，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；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：以空间三平移并联机构作为研究对象，根据方位特征集设计理论和方法，设计一种运动解耦、结构对称、运动副简单、工作空间大的空间纯移动并联机器人机构，通过拓扑结构特性分析证明机构具有空间三维移动的运动特性，并建立运动学方程模型，推导得到运动学正逆解以及雅克比矩阵；在此基础上分析机构奇异性、操作空间、灵巧度等性能指标，以工作空间最大化的实际需求作为数学优化模型，选择萤火虫算法进行优化设计，通过优化后的结构参数尺寸进行算例分析。结果表明：优化后的工作空间性能得到显著改善，工作空间体积较优化前增加12%，优化后的参数为机构的应用设计和控制提供参考。

关键词：三平移并联机构;方位特征集;运动解耦性;工作空间;萤火虫算法;参数优化

基金资助：国家自然科学基金项目（51975277）