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三自由度拟人并联机构的尺度参数优化研究

作者：罗怡沁,吕兴荣. 日期：2021-12-22/span> 浏览：1668 查看PDF文档

三自由度拟人并联机构的尺度参数优化研究*

罗怡沁,吕兴荣

(浙江纺织服装职业技术学院机电与轨道交通学院,浙江宁波 315211)

摘要:为提升并联机构的运动学与静力学综合性能,提出了一种基于空间模型技术的并联机构多目标尺度参数优化方法。首先,根据人机工程学设计了一种2-PUS/RS三自由度并联机构,并基于螺旋理论分析了机构2种类型支链的自由度,计算了并联机构的自由度;采用欧拉角描述了动平台姿态,推导了机构的位置反解;在肘、腕关节的转动副和驱动器约束条件下,利用搜索法得到了机构的工作空间;然后,定义了角速度传递、角速度各向同性性能评价指标,绘制了评价指标在工作空间中的等高线分布图;最后,利用空间模型技术无量纲化尺度参数,绘制了各项全域性能图谱,并采用加权求和法对其进行了多目标参数优化,得到了机构的最优结构参数。研究结果表明:优化后机构的各项指标大幅提升,全域角速度传递性能、力矩传递性能和各向同性性能分别提高了16%、80%、40%,验证了该尺度参数优化方法的有效性。

关键词:并联机构;尺度参数优化;运动学分析;螺旋理论;性能分析

中图分类号:TH112;TP242文献标识码:A文章编号:1001-4551(2021)10-1340-09

罗怡沁,吕兴荣.三自由度拟人并联机构的尺度参数优化研究［J］.机电工程,2021,38(10):1340-1347,1360.