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3-RRS球面并联机构的静刚度分析
  • ISSN号:1004-132X
  • 期刊名称:《中国机械工程》
  • 时间:0
  • 分类:TP24[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]燕山大学,秦皇岛066004, [2]上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海200030
  • 相关基金:国家自然科学基金资助重点项目(60534020);国家重点基础研究发展计划资助项目(2006CB705400)
中文摘要:

3-RRS机构是三自由度球面并联机构3-RRR的新构型之一,可作为人形机器人仿生肩关节的原型机构,因各支链的构件为球面上的曲杆,其刚度计算十分复杂。采用(杆件)变形法与小变形叠加原理,推得机构动平台的角位移、球心点线位移;利用机构静力学计算的结果,即各支链两构件上的力与动平台上外载荷的关系,建立了机构动平台上(球心点的)的位移与外载荷关系,进而求得机构的整体柔度、刚度矩阵;采用正交变换使刚度矩阵对角化,得到机构的6个主刚度指标及其所在的方向。研究结果为该机构的工程设计和应用提供了理论基础。

英文摘要:

The 3--RRS mechanism is one of the latest architectures of the spherical parallel mechanism 3--RRR families with 3 DOF and it will be used as a prototype mechanism of bionic shoulder joints of humanoid robot. It is quite complex to calculate the stiffness of 3--RRS mechanism which the bar in each branch is arc--shaped. The angle displacement of mobile platform and line displacement of spherical center of the mechanism were derived by mean of calculation deformation and superposition principle at small strain; the relationships between outer loads and the displacements of (spherical center) vertex of mobile platform were set up based on the results of static analysis--the relationship between external wrenches and forces acted on the members in each branch. Flexibility, stiffness matrix were finally obtained herein. The 6 principal stiffness and principal directions of the mechanism was achieved by orthogonal transformation. It provides the important theoretical foundation and support for engineering design and application of 3--RRS mechanism in practice.

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期刊信息
  • 《中国机械工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:董仕节
  • 地址:湖北工业大学772信箱
  • 邮编:430068
  • 邮箱:paper@cmemo.org.cn
  • 电话:027-87646802
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-132X
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1294/TH
  • 邮发代号:38-10
  • 获奖情况:
  • 1997年获中国科协期刊一等奖,第二届全国优秀科技...,机械行业优秀期刊一等奖,1999年获首届国家期刊奖,2001年获首届湖北十大名刊,中国期刊方阵“双高”期刊,2003第二届国家期刊奖提名奖,百种中国杰出学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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