平面弹性欠驱动并联机构刚度特性分析

来源：农业机械学报杂志2015年第5期北京时间：

作者：耿明超,赵铁石,杨建涛,边辉,赵延治

单位：燕山大学,燕山大学,燕山大学,燕山大学,燕山大学,

摘要：根据多维运动模拟的需求，提出一种包含螺旋圆弹簧(圆柱形螺旋弹簧)的欠驱动运动模拟台。利用螺旋圆弹簧的轴向和横向刚度约束运动模拟台的工作空间，通过两个驱动分支和动力耦合实现其3个自由度的运动。将螺旋圆弹簧等效为Re/Pe/Re弹性运动支链，进而将并联运动模拟台等效为2RPR/2RePeRe弹性欠驱动机构，并利用Grassmann线几何分析该机构的输入选取原则。基于旋量及其迁移公式，建立等效机构的运动学模型。借助于影响系数和虚功原理，对该弹性欠驱动机构进行静力学分析，得到其静力学约束方程。最后，建立了该机构的连续非线性柔度模型，并以此为基础得到其方向刚度模型。

关键词：并联机构;欠驱动;螺旋圆弹簧;方向刚度模型

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51375420、51305380）和河北省自然科学基金资助项目（E2014203176）