基于广义Stewart平台的精密跟瞄机构动态各向同性优化设计

设计一个各向同性、高精度、满足给定负载特性的Stewart并联机构,满足精密跟瞄机构的精密指向、振动隔离及抑制性能仍然是比较困难的,而且各向同性标准Stewart并联机构对负载的约束条件极为苛刻。为解决这一问题,提出具有容错特性的一类广义Stewart并联机构,定义动态各向同性概念及指标,考虑负载质量几何特性,推导了动态各向同性描述及条件的解析数学形式。将局部动态各向同性与全域工作空间灵活性好、满足运动能力和无构件干涉等目标相综合,建立了精密跟瞄广义Stewart并联机构的优化设计方法。结果表明广义Stewart并联机构能够放松各向同性时对负载的条件约束,设计方法优化并具有工程应用价值。

基于复合单叶双曲面的广义Stewart平台全局动态各向同性优化设计

标准Stewart平台对负载的苛刻要求使其无法实现完全动态各向同性,而基于复合单叶双曲面的广义Stewart平台以解析形式给出了其满足局部完全动态各向同性的参数约束条件,打破了对负载特性的限制.为进一步衡量广义Stewart平台在大运动范围下的模态频率特性,文中基于模态分析理论,提出了一种新的全局动态各向同性指标;以此为优化目标,以局部完全动态各向同性解析条件为约束,提出了满足局部完全动态各向同性且在全域工作空间内具有最优全局动态各向同性的结构优化方法.设计实例表明,该方法为大运动范围Stewart并联平台的设计提供了新路线.