3-PRRS型微动并联机构工作空间分析及结构优化

微动机器人在生物工程和光学工程等领域有着广泛的应用前景。针对国内各种微动机器人结构复杂、不易控制等问题,提出了一种新型6自由度3-PRRS局部解耦柔性微动并联机构。通过建立恰当的坐标系,依据欧拉变换的思想求出机构的位姿逆解,并在逆运动学方程的基础上通过Mat-lab三维边界搜索法仿真出不同姿态下的工作空间,工作范围可达微米级。以工作空间的大小作为优化目标,运用单元素法对影响工作空间的结构参数进行分析,结果表明与主动转动副相连的支链长度的变化对工作空间的影响更大,与从动支链的变化相比,峰值可以提升33%,且当下平台与上平台外接圆半径之比为1.7时微动机构的工作空间最大。