索杆混合驱动并联机构设计与工作空间分析

提出一种新型索杆混合驱动并联机构,在SolidWorks中构建整体装置模型。利用空间向量分析法推导了该机构的运动学逆解模型;分析了并联平台静止状态下受力平衡关系,建立静力学平衡方程,并在此基础上讨论了机构可控工作空间的求解方法;在给定机构运动副的约束条件下,对动平台姿态可控工作空间进行数值仿真,得到仿真图像。搭建索杆混合驱动并联机构试验平台,进行末端动平台位姿变换试验。试验结果与运动学模型和工作空间数值仿真图像对比,结果表明,动平台位姿与柔索长度的关系满足运动学反解模型,末端动平台姿态可实现工作空间仿真图像中最大姿态偏转角度。研究工作为后续机构的实际应用和性能优化奠定了一定的理论基础。

索杆混合驱动并联机构的索拉力和刚度分析

分析一种索杆混合驱动并联机构的绳索拉力和刚度。考虑绳索单向受力和直线电机双向受力的特性,对机构动平台的位姿进行力学分析,得到关于绳索拉力与直线电机推力的关系式。通过规划动平台运动轨迹,得到绳索拉力与电机推力的分布曲线。结合刚度定义、机构结构参数和柔索拉力之间的关系,推导出并联机构的刚度矩阵模型;通过MATLAB仿真得到刚度评价指标,总结刚度在机构工作空间中的分布规律。