3-■RS并联机构轻量化设计

以3-RRS并联机构为对象,研究基于静刚度约束的轻量化设计方法。首先以机构低阶固有频率最高为依据,确定各子装配体间的刚度匹配系数,进而基于刚度匹配系数将整机静刚度约束分配至各子装配体,在此基础上,考虑工艺制造及几何干涉等约束,以各子装配体质量最小为目标,完成各子装配体的轻量化设计,进而实现整机的轻量化设计。在满足静刚度约束条件下,所提出的轻量化设计方法可使整机质量最轻,且具有优良的动态特性。

两操作模式2-R(SS)2-R(RR)2(RR)2并联机构误差建模及精度设计

为提高多操作模式并联机构末端位姿精度,确定各误差源对机构末端误差的影响规律及其最优值,以一种两操作模式2-R(SS)2-R(RR)2(RR)2并联机构为对象,研究其误差建模及其零件公差优化设计方法。运用矢量法建立了可兼顾两种操作模式的机构位置逆解模型;基于R(SS)2支链和R(RR)2(RR)2支链的误差模型,建立了2-R(SS)2-R(RR)2(RR)2并联机构两种操作模式统一的整机误差模型。提取不同操作模式下2-R(SS)2-R(RR)2(RR)2并联机构末端不可补偿误差,建立了末端不可补偿误差与各误差源的映射关系。基于灵敏度分析得到了两种操作模式下各误差源对末端不可补偿误差的影响规律,结果表明影响机构末端位姿精度的关键误差源共有23项。综合考虑两种操作模式下机构末端位姿精度,提出了以各零件尺寸误差灵敏度系数为权重系数而构造的机构尺寸公差总和最大为目标函数的精度优化模型。通过算例得到在给定精度条件下各关键误差源尺寸最优公差,为机构零件制造装配提供依据。

两操作模式2-R(SS)_2-R(RR)_2(RR)_2并联机构运动学分析与优化设计

研究一种具有两操作模式的2-R(SS)_2-R(RR)_2(RR)_2高速并联机构的运动学分析与优化设计。借助位移子群及其运算得到不同操作模式下机构的自由度,利用矢量法建立两操作模式机构速度映射模型;基于奇异值理论构造两操作模式机构局部和全域运动学性能评价指标,揭示尺度参数对不同操作模式下机构运动学性能的影响规律,通过算例优化求解得到一组可使机构具有良好运动学性能的尺度参数。