具有连续转轴的对称2R1T三自由度并联机构型综合 被引量：12

1

作者 李仕华 田志立 +1 位作者 王子义 韩雪艳 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第23期74-82,共9页

为综合出更多具有连续转轴的并联机构新机型,提出一种具有连续转轴的两转一移(2R1T)并联机构型综合新方法。运用螺旋理论,给出该类机构约束螺旋的空间布置,提出并联机构连续转轴的判别条件,确定分支运动副类型及空间位置关系。基于分支... 为综合出更多具有连续转轴的并联机构新机型,提出一种具有连续转轴的两转一移(2R1T)并联机构型综合新方法。运用螺旋理论,给出该类机构约束螺旋的空间布置,提出并联机构连续转轴的判别条件,确定分支运动副类型及空间位置关系。基于分支约束力与分支运动副之间的几何位置关系,证明了该类机构能够实现连续转动。利用该方法对具有平面上任意直线为连续转轴的对称两转一移并联机构进行综合,并仿真验证了研究结果的正确性。该综合方法简单、有效。 展开更多

关键词 并联机构 两转一移 连续转动 连续转轴

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有连续转轴的3-RSR并联机构及其运动学分析 被引量：1

2

作者 单彦霞 李仕华 +2 位作者 李富娟 田志立 张建伟 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第5期40-44,共5页

对一种新结构3-RSR并联机构的连续转轴问题进行了深入研究;根据螺旋理论对机构进行了自由度分析,说明该机构具有2个转动自由度和1个移动自由度;采用单叶双曲面的数学理论简单、直观地推导了定动平台的对称关系,证明了该机构具有以对称... 对一种新结构3-RSR并联机构的连续转轴问题进行了深入研究;根据螺旋理论对机构进行了自由度分析,说明该机构具有2个转动自由度和1个移动自由度;采用单叶双曲面的数学理论简单、直观地推导了定动平台的对称关系,证明了该机构具有以对称平面内任意直线为转轴进行连续转动,并沿对称平面法线方向进行连续移动的特性,便于对机构进行运动学标定和轨迹规划;根据机构的几何特性,利用对称平面的法向量来描述该机构的姿态矩阵,使其位置反解过程变得简单、新颖。基于该机构,提出了一种空间二维指向机构的新构型,可应用于雷达姿态调整机构等。 展开更多

关键词 并联机构 连续转轴 螺旋理论 单叶双曲面

在线阅读 下载PDF 职称材料

2-UPR-SPR并联机构转轴分析 被引量：14

3

作者 李秦川 柴馨雪 +1 位作者 陈巧红 黄真 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第21期62-69,共8页

两转一移(2R1T)并联机构转动自由度的轴线包括瞬时转轴和连续转轴。转轴的性质和在空间的分布对2R1T并联机构的轨迹规划和运动学标定等具有重要意义,尤其是在对末端姿态能力要求高的应用如五轴数控加工中更为重要。五自由度Exechon混联... 两转一移(2R1T)并联机构转动自由度的轴线包括瞬时转轴和连续转轴。转轴的性质和在空间的分布对2R1T并联机构的轨迹规划和运动学标定等具有重要意义,尤其是在对末端姿态能力要求高的应用如五轴数控加工中更为重要。五自由度Exechon混联加工中心被广泛应用于高端制造业,其由属于2R1T并联机构的2-UPR-SPR并联机构和RR串联机构组成。运用螺旋理论,建立2-UPR-SPR并联机构在初始位形、动平台发生单自由度连续转动后的位形、动平台发生两自由度连续转动后位形下的各分支运动螺旋系和约束螺旋系。根据刚体转轴与约束力作用的关系,确定了动平台的两条连续转轴,这两条转轴的方向与机构位形相关,且分别过参考坐标系原点和球铰中心点。 展开更多

关键词 并联机构 自由度 连续转轴 瞬时转轴

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种所有转轴均连续的五自由度混联机器人机构 被引量：8

4

作者 许允斗 胡建华 +3 位作者 张东胜 侯照伟 姚建涛 赵永生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期19-24,共6页

根据两转一移并联机构两转动自由度转轴的分布,提出构造五自由度混联机器人机构构型的新思路,基于2-RPU&UPR并联机构构造一种新型五轴混联机器人机构。建立2-RPU&UPR并联机构的位置正反解模型,由于该并联部分存在两条连续转轴,... 根据两转一移并联机构两转动自由度转轴的分布,提出构造五自由度混联机器人机构构型的新思路,基于2-RPU&UPR并联机构构造一种新型五轴混联机器人机构。建立2-RPU&UPR并联机构的位置正反解模型,由于该并联部分存在两条连续转轴,可将其等效成一个三自由度串联机构RPR,进而将整个混联机器人机构等效为一个四自由度串联机构RPRR和一个移动平台的组合进行分析,根据这两部分位姿之间的解耦性,建立了混联机器人完整的位置正反解模型,并用加工球面轨迹的算例验证了所建运动学模型的正确性。提出的5自由度混联机器人所有转动自由度均具有连续转轴,能够得到解析的位置模型表达式,能够很容易实现轨迹规划与运动控制,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 混联机器人 并联机构 自由度 连续转轴 运动学模型

原文传递

一类两转动自由度完全解耦的三支链两转一移并联机构 被引量：4

5

作者 许允斗 仝少帅 +3 位作者 王贝 刘宇 姚建涛 赵永生 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第5期25-29,共5页

提出了含恰约束支链两转一移3自由度并联机构(2R1T)两转动自由度完全相互解耦的两个充分条件,设计得到了两转动自由度完全解耦的2R1T并联机构RRU-UUR-RPR和RPU-UPR-RPR,采用螺旋理论对机构自由度性质进行了分析,得到机构两条连续转动轴... 提出了含恰约束支链两转一移3自由度并联机构(2R1T)两转动自由度完全相互解耦的两个充分条件,设计得到了两转动自由度完全解耦的2R1T并联机构RRU-UUR-RPR和RPU-UPR-RPR,采用螺旋理论对机构自由度性质进行了分析,得到机构两条连续转动轴线的分布。然后建立机构输入位移与位姿输出之间的映射模型,根据转动自由度完全解耦的数学描述,分析得到该机构两转动自由度是完全解耦的。最后比较分析了该类机构与其他两转一移三支链并联机构含有的被动单自由度运动副数目,该类机构含有的被动运动副数目仅为8,易于实现高结构刚度的目标,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 并联机构 连续转轴 完全解耦 两转一移

在线阅读 下载PDF 职称材料

2-RPU/SPR并联机构位置正解及位置多解分析 被引量：4

6

作者 王南 周莎莎 +1 位作者 许云斗 赵永生 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第2期52-54,共3页

提出一种两转一移(2R1T)三自由度并联机构2-RPU/SPR,该机构具有两条连续转轴,则可采用旋转变换公式运算,由动平台绕两条连续转动轴线转动的角度得到了动平台的位姿,然后根据机构的杆长约束条件,求解得到分支杆杆长与机构动平台位姿之间... 提出一种两转一移(2R1T)三自由度并联机构2-RPU/SPR,该机构具有两条连续转轴,则可采用旋转变换公式运算,由动平台绕两条连续转动轴线转动的角度得到了动平台的位姿,然后根据机构的杆长约束条件,求解得到分支杆杆长与机构动平台位姿之间的关系表达式,运用位置反解逆思想求解位置正解,则可以求出位置正解解析式,并采用Adams仿真软件对其进行了仿真验证。基于典型6-SPS机构和本论文提出的机构,运用Matlab软件数值求解出多组实数解,再采用Adams验证正解多解原因,不同样条曲线驱动使杆长达到一致,造成动平台位姿不同,得出机构位置正解多解的原因。机构位置分析对机构的运动学标定和轨迹规划有着重要的意义。 展开更多

关键词 两转一移并联机构 连续转轴 旋转变换公式 位置正解

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于并联机构的越野车辆发动机动态性能测试模拟平台构型综合与运动学分析 被引量：2

7

作者 单彦霞 郭亚磊 +2 位作者 高雪原 张建伟 李仕华 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期208-215,共8页

针对越野车辆发动机动态性能测试需求,综合出了一种基于新型2UPS-2RPU-PU*冗余驱动并联机构的模拟平台。运用螺旋理论研究并联机构连续转轴存在且通过动平台中心的条件,提出一种具有连续转轴的2R1T并联机构综合方法,综合并优选出新构型2... 针对越野车辆发动机动态性能测试需求,综合出了一种基于新型2UPS-2RPU-PU*冗余驱动并联机构的模拟平台。运用螺旋理论研究并联机构连续转轴存在且通过动平台中心的条件,提出一种具有连续转轴的2R1T并联机构综合方法,综合并优选出新构型2RPU-PU-UPS,该机构能够实现惯性较小的连续转动;分析机构的自由度性质和运动特性,证明该机构可以实现发动机不同工况下的运动耦合,更加接近实际路况;根据模拟平台重载需求,添加了无约束分支,并设计了剪叉机构分支,最终得到2UPS-2RPU-PU*机构;推导该机构的位置正、反解,并分析其工作空间和奇异性。所提出的构型有助于拓宽并联机构在模拟平台领域的应用,运动学分析对后续样机研制具有一定参考价值。 展开更多

关键词 并联机构 车辆模拟平台 连续转轴 螺旋理论 冗余驱动

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型四自由度并联隔振系统的机构设计与分析

8

作者 李亚晶 岳义 +2 位作者 韦宝琛 崔国华 刘国兴 《机床与液压》 北大核心 2023年第21期99-106,共8页

为避免救护车内的病人受到车体振动带来的二次伤害,基于螺旋理论和全雅可比奇异性分析提出一种新型2-UPS-2-(RP-RR)U对称并联隔振装置,该机构具有2个转动自由度和2个移动自由度(2R2T)。运用螺旋理论方法,根据刚体转轴与约束螺旋的关系,... 为避免救护车内的病人受到车体振动带来的二次伤害,基于螺旋理论和全雅可比奇异性分析提出一种新型2-UPS-2-(RP-RR)U对称并联隔振装置,该机构具有2个转动自由度和2个移动自由度(2R2T)。运用螺旋理论方法,根据刚体转轴与约束螺旋的关系,确定了动平台的两条连续转轴,其中一条转轴为固定转轴,与机构位形无关,过静坐标系原点且沿Y轴方向;另一转轴为任意转轴,与机构位形相关,过动平台两U副中心点,验证了该机构运动的连续性。运用闭环矢量法建立该机构的运动学逆解模型,结合边界搜索法在MATLAB中仿真出该机构的工作空间,验证了运动模型的正确性。 展开更多

关键词 隔振系统 并联机构 全雅可比奇异性分析 连续转轴

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于 2UPU-2SPR 的新型五自由度混联机器人

9

作者 张展魁 岳义 +3 位作者 韦宝琛 李修广 廖忠骏 许朝阳 《机械工程学报》 北大核心 2025年第1期114-122,共9页

提出一种2UPU-2SPR(U:虎克铰,P:移动副,R:转动副)的新型两转一移(2R1T)并联机构,该机构中两条SPR运动支链的R副轴线互相垂直,存在两种不同的空间布局方式;两种不同构型在定平台处均存在两条连续转轴,且每个运动支链均提供一个约束,构成... 提出一种2UPU-2SPR(U:虎克铰,P:移动副,R:转动副)的新型两转一移(2R1T)并联机构,该机构中两条SPR运动支链的R副轴线互相垂直,存在两种不同的空间布局方式;两种不同构型在定平台处均存在两条连续转轴,且每个运动支链均提供一个约束,构成空间约束力系。基于所提2UPU-2SPR并联机构设计了一种新型的可用于重载应用领域的五自由度混联机器人,并通过闭环矢量法、Sylvester消元法求解了该混联机器人的解析解逆解;通过提炼关键几何模型,将空间三维问题转化为二维平面问题,获得混联机器人解析正解。基于算例和Adams仿真验证了所推导解析正、逆解模型的正确性。在此基础上,求解了混联机器人的工作空间,并完成了五自由度混联机器人虚拟样机设计。该混联机器人在重载加工领域具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 2R1T并联机构 连续转轴 混联机器人 解析正逆解

原文传递

基于一类含极少运动副四支链两转一移三自由度并联机构的五轴混联机器人 被引量：4

10

作者 许允斗 赵云 +3 位作者 张东胜 徐郑和 姚建涛 赵永生 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期283-293,共11页

首先提出了一类含较少运动副四支链两转一移三自由度(2R1T)并联机构(PMs)2RPU-UPR-RPR和2UPRRPU-RPR,然后提出了极限约束力螺旋系的概念,分析四支链2R1T并联机构末端的极限约束力螺旋系,对所提出的四支链2R1T并联机构是否同类机构中含... 首先提出了一类含较少运动副四支链两转一移三自由度(2R1T)并联机构(PMs)2RPU-UPR-RPR和2UPRRPU-RPR,然后提出了极限约束力螺旋系的概念,分析四支链2R1T并联机构末端的极限约束力螺旋系,对所提出的四支链2R1T并联机构是否同类机构中含运动副最少进行了论证。基于提出的四支链并联机构构造了一种五自由度混联机器人机构,建立了2-RPU-UPR-RPR并联机构的位置反解模型,并将其等效成一个三自由度串联机构RPR,进而对整个混联机器人机构进行了位置正反解分析,建立得到了混联机器人机构位置反解的显式解析表达式,并用加工球面轨迹的算例对所建运动学模型的正确性进行验证。提出的五自由度混联机器人含有极少的运动副,且所有转动自由度均具有连续转轴,能够得到解析的位置模型表达式,很容易实现轨迹规划与运动控制,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 2R1T并联机构 五自由度混联机器人 约束力螺旋系 运动副 连续转轴

原文传递

一种五自由度混联机器人的运动学解析建模与工作空间仿真 被引量：1

11

作者 陈文波 岳义 +4 位作者 孟光 陈伟杰 崔国华 韦宝琛 潘颖 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2022年第2期82-87,共6页

为了满足高刚度复杂结构件的高精度加工需求,提出一种2UPR/UPS/UP+AC五自由度混联机构。利用修正的K-G公式计算其自由度,然后基于螺旋理论,分析得到该机构的两条连续转轴,验证了运动的连续性。根据机构的运动特性,利用几何法和封闭矢量... 为了满足高刚度复杂结构件的高精度加工需求,提出一种2UPR/UPS/UP+AC五自由度混联机构。利用修正的K-G公式计算其自由度,然后基于螺旋理论,分析得到该机构的两条连续转轴,验证了运动的连续性。根据机构的运动特性,利用几何法和封闭矢量法建立机构的运动学方程并利用半角公式解得运动学的解析表达式。利用空间搜索法,并基于机器人的运动学解析解得到末端参考点的工作空间,将理论工作空间与ADAMS仿真结果进行对比,验证了运动学模型的正确性,为该机构的尺寸参数优化、动力学建模与控制以及实际应用奠定了基础。 展开更多

关键词 混联机器人 连续转轴 运动学解析解 工作空间

原文传递