3自由度立面大跨度柔索驱动并联机构工作空间及能耗分析

来源：振动与冲击杂志2025年第5期北京时间：

作者：罗伟荣，韩广冬886095，赵世龙，霍孜腾，李建，王生海

单位：大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连116026

摘要：针对目前大跨度柔索驱动并联机构的研究将悬索简化为直线，导致其工作空间不够准确，该研究在考虑柔索悬垂效应的基础上对工作空间进行研究。首先建立悬链线悬索模型和抛物线悬索模型，通过试验和仿真对比表明，在相同外部条件下，抛物线悬索模型得到的悬索长度比悬链线悬索模型更贴近试验。基于抛物线悬索模型，建立立面柔索驱动并联机构静力学方程，分析了考虑悬索垂度的工作空间和空间各点上的总功率。仿真结果表明，相比于直线悬索模型下的立面柔索驱动并联机构，基于抛物线悬索模型具有拉力条件的工作空间范围减少了12.6%，而移动平台横向运动时的低能耗区域明显小于竖向运动时的低能耗区域。<br>

关键词：悬索模型；柔索驱动；工作空间；能耗