一种新型1T2R并联机构的运动学及工作空间分析

提出了一种针对柑橘采摘末端执行器进行姿态调整的新型1T2R并联机构。先利用方位特征方程(POC)对该机构进行拓扑结构分析,得到其方位特征集。根据Yang和Sun提出的更具有一般性的自由度(DOF)公式,验证其DOF。利用封闭矢量法分析得到其运动学逆解方程,并用多种群遗传算法分析得到其正解,并与逆解相互印证。用逆解方程作为约束条件,基于蒙特卡洛法用Matlab软件编程求解并绘制其工作空间。用Adams软件建立该机构模型,并对动平台进行位移、速度和偏转角的仿真分析。结果表明此并联机构具备良好的转动能力和较大的连续工作空间,结构简单且运动平稳,为后续研究和设计该类型的并联机构提供参考依据。

基于一种1T2R并联机构的转动能力分析方法

并联机构的工作空间与转动能力是评价并联机构工作能力的重要指标,目前对于并联机构大多数是在耦合状态下研究机构转动能力。以三自由度2-SPS/PRR并联机构为例,分别对并联机构耦合状态与解耦状态下的转动能力进行分析。基于方位特征集理论对机构进行方位特征集分析,基于封闭式量法对机构进行运动学分析,求解机构位置逆解;基于并联机构运动学逆解,使用极限边界搜索法分别对耦合状态和解耦状态下的转动能力进行分析,并将二者进行对比从而实现相互转换。提出在耦合状态下求解工作空间中某点转动能力的新方法。