考虑杆件空间复合弹性变形的过约束并联机构受力分析方法

来源：机械工程学报杂志2015年第7期北京时间：

作者：许允斗 姚建涛 金林茹 赵永生

单位：1.燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室；2.燕山大学先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室

摘要：以3-PRRR三自由度移动并联机构为例提出一种考虑杆件空间复合弹性变形(包括弯曲、拉伸和扭转变形)的过约束并联机构受力分析方法。提出并定义分支约束力螺旋系刚度矩阵，建立分支约束力螺旋系幅值与分支末端弹性变形之间的映射关系；然后结合动平台受力平衡方程推导得到了分支约束力螺旋系幅值的一般解析表达式，分析施加给动平台的约束力螺旋与运动副实际约束反力之间的内在联系，从而求解得到了驱动力和所有被动运动副的约束反力。基于ADAMS仿真软件提出了一种建立过约束并联机构受力仿真模型的方法，所建刚柔混合模型与理论模型完全一致，且仿真结果与理论计算结果的最大误差不超过2%，有效地验证了提出的过约束并联机构受力分析的正确性。

关键词：多稳态机构,全柔顺机构,伪刚体模型；

基金资助：国家自然科学基金(51275439)、国家重点基础研究发展计划(973计划，2013CB733000)和燕山大学青年教师自主研究计划课题(13LGA001)资助项目