环形轨道平台位姿调整3-RPR平面并联机构尖点及无奇异路径规划

为保障核电站运行安全,需要在线检测核主泵中空螺栓的疲劳失效、腐蚀、裂纹等缺陷。环形轨道平台是核主泵中空螺栓检测装备的运行基准,其与核主泵同心度调整的3-RPR平面并联机构路径规划是保证检测精准的核心技术。构建了3-RPR约束方程、雅可比行列式和雅可比增广矩阵的子矩阵行列式组成的尖点方程组,消元得到了一个24次变元多项式,确定了关节空间内的所有尖点数量。利用3-RPR平面并联机构关节空间内的尖点,规划了同一无奇异最大域中装配构形间的无奇异路径;结果表明,该方法增加了机构可控工作空间,对并联机构运动学有重要的研究意义。

并联机构不同正解间无奇异转换问题探讨

并联机构的正解具有多解性,以一种平面三自由度并联机构为例,研究了不同正解之间的无奇异连接路径问题.结合Innocenti发现的第一条无奇异路径,采用基于奇异曲面的图形化方法分析了正解构型在工作空间中的分布.发现了两个正解间的多条类似路径,这些路径形成了连接两个正解位形的近似于螺旋状的管道空间.首次发现了在其它的正解之间也存在着这样的非奇异路径.这些结果表明并联机构的奇异曲面及正解分布异常复杂,如果两个正解对应的雅可比矩阵行列式值异号,则一定不存在无奇异路径;如果同号,则还要根据奇异曲面来定.两个正解构型间无奇异路径的判定还最终依赖于对奇异曲面更为清楚的描述.