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。

轨道平台位姿调整的多模式2R2T并联机构设计

环形轨道平台作为核主泵中空法兰螺栓在线运维装置的运行基准,其位姿快速精准调整是保证中空螺栓缺陷高效检测的核心技术。从几何形位、力平衡两个视角分析环形轨道平台的位姿调整需求,基于方位特征集理论,巧妙利用同轴共面U-U构型,综合出新型多模式2R2T冗余并联机构,其可通过变模式实现水平度(平面两轴旋转2R)和同心度(平面运动2T1R)的3R2T位姿调整;分析了2R2T机构运动模式切换机理,以刚化支链运动副及改变支链位姿实现运动模式的切换;以SPS冗余支链实现轨道平台支撑,保证机构调姿时力平衡及力操作。阐述了环形轨道平台位姿有序调整步骤;真空吸盘与支链运动副和末端快速夹具形成了期望柔顺支链模块,实现机构支链快速安装、切换和拆卸。