具有固定转动轴线和变转动轴线3T1R并联机构构型综合

使用位移流形理论对具有固定转动轴线和变转动轴线两种运动模式的3T1R并联机构进行了构型综合。分析空间球面4R机构的一般运动学方程,通过求极限计算了一种特殊空间球面4R机构连杆在奇异位形的两个瞬时连续转动轴线。根据具有固定转动轴线和变转动轴线两种运动模式的球面机构,得到其连杆位移流形的表达式,从而设计了具有两种运动模式的3T1R并联机构。通过旋量理论,验证该3T1R机构在运动模式变换过程中的自由度和驱动副选取的正确性。结果表明,该3T1R并联机构具有固定转动轴线和变转动轴线两种3T1R运动模式,4条支链的4个驱动副能实现上述两种模式下机构的控制,当机构处于两种运动模式的变换位形时,需要增加一个辅助驱动副,才能实现该机构两种运动模式的变换。

具有多模式球面4R机构结构参数研究

基于代数几何理论,结合双变量代数方程可因式分解的判定条件,对球面4R机构运动学方程进行研究,提出一种确定具有多模式球面4R机构结构参数的分析方法。可得5类具有约束奇异位形的球面4R机构,其中多模式球面4R机构可分为4类:具有定轴线和变轴线2种转动运动模式,具有2种变轴线转动运动模式,具有1种变轴线和2种定轴线3种转动运动模式,具有4种定轴线转动运动模式,总共4大类多模式机构。对球面4R机构连杆在约束奇异位形下的瞬时转动轴线进行计算,可得球面4R机构处于约束奇异位形时,其连杆的瞬时转动轴线均不重合,瞬时转动轴线均为2条。具有约束奇异位形且只具有一种运动模式的球面4R机构处于约束奇异位形时,虽然其运动可能产生分岔,但其运动模式不一定发生改变。运动分岔机构与多模式机构不能等同。使用该方法对球面4R机构的运动模式进行分析,研究多模式单环单自由度机构结构参数对其运动模式的影响,对拓展多模式机构构型具有一定的理论价值。

具有变/定转轴的一类分岔2Rv广义并联机构构型综合

现有大部分2R并联机构靠近定平台的第1个转轴方向矢量不变,靠近动平台的第2个转轴方向矢量只随着第1个转轴而变化,第2转轴相对于动平台不变。本文利用有限旋量理论,在具有变/定转轴分岔1Rv(Rv表示变转轴转动)并联机构基础上,提出一类具有变/定轴线的2Rv并联机构。分析了机构装配条件和驱动配置。此种分岔2Rv并联机构包含4种运动模式,即定-定转轴运动模式、定-变转轴运动模式、变-定转轴运动模式和变-变转轴运动模式。将传统的2条定转轴2R并联机构拓展为具有变/定转轴(变转轴和定转轴)的分岔2Rv广义并联机构。