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基于螺旋理论的2-P(4R)RR并联机构奇异性分析
  • ISSN号:1007-2373
  • 期刊名称:河北工业大学学报
  • 时间:2014.2.1
  • 页码:28-34
  • 分类:TH112[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]河北工业大学机械工程学院,天津300130
  • 相关基金:国家自然科学基金(51175144);河北省高等学校科学技术研究项目(Z2012034)
  • 相关项目:支链嵌套并联机器人动平台连续回转的实现机理和设计理论研究
中文摘要:

并联机构在高承载能力、高刚度和高精度等应用场合得到广泛应用.但并联机构工作空间较小、回转能力相对不足,其应用受到限制.本文提出一种三自由度2.P(4R)RR平面并联机构,其运动平台能够在360°范围内连续回转.基于螺旋理论,通过分析机构的运动螺旋和约束反螺旋确定机构自由度的类型,根据回转空间内奇异形成的原因,得出机构动平台在360°的回转空间范围内发生运动奇异和约束奇异的条件;通过分析机构在发生奇异位形时机构动平台的运动类型,讨论动平台奇异姿态对连续回转的影响以及能否跨越,研究机构各类奇异消除的必要性;分析增加冗余驱动后机构约束螺旋的变化,从而消除约束奇异,保证机构连续回转的可控性.

英文摘要:

Parallel mechanisms are widely used when large payload capability, high stiffness and fine precision are needed. However the smaller workspace and the lower rotational ability restrict their application. A 3-DOF planar 2-P(4R)RR parallel mechanism is proposed and the mobile platform of the mechanism can rotate to and fro in the range of 360 ° continuously. Based on screw theory, the DOF type of the 2-E4R)RR the mechanism is confirmed by analysis of the kinematic screws and constraint screws. In the rotational range of 360 o, the conditions that produce kinematic singularity and con- straint singularity are obtained according to the reason to form singularities. The discussions that the singularities influence on the continuous rotation and whether the orientation of singularities can be stepped over when the motion types of the mobile platform are developed. So the necessity to eliminate the singularities is studied. Adding a redundant actuation to the 2-E4R)RR the mechanism, the new constraint screws show the elimination of the constraint singularity which improves the controllability for the continuous rotation.

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期刊信息
  • 《河北工业大学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:河北省教育厅
  • 主办单位:河北工业大学
  • 主编:郭士杰
  • 地址:天津市北辰区双口镇西平道5340号
  • 邮编:300401
  • 邮箱:xuebao@hebut.edu.cn
  • 电话:022-60438311
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2373
  • 国内统一刊号:ISSN:13-1208/T
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1999年河北省高校学报“三优”评比优秀学报一等奖,2000年河北省优秀科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),德国数学文摘,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版)
  • 被引量:6302