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4自由度冗余驅(qū)動并聯(lián)機(jī)構(gòu)運動學(xué)和工作空間分析
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國家自然科學(xué)基金資助項目（51005138）、山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎勵基金資助項目(BS2012ZZ008)和山東科技大學(xué)杰出青年基金資助項目(2011KYJQ102)


Kinematics and Workspace Analysis of a Novel 4-DOF Redundant Actuation Parallel Mechanism
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    摘要:

    提出了能實現(xiàn)二維轉(zhuǎn)動和二維移動的空間4-UPS-RPU4自由度冗余驅(qū)動并聯(lián)機(jī)構(gòu)，并對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運動學(xué)和工作空間分析。4-UPS-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)包含5條驅(qū)動分支,，其中4條分支為UPS（虎克鉸-移動副-球副）結(jié)構(gòu)，1條分支為RPU(轉(zhuǎn)動副-移動副-虎克鉸)結(jié)構(gòu),。建立了該機(jī)構(gòu)的位置反解數(shù)學(xué)模型,，推導(dǎo)出了該機(jī)構(gòu)的速度雅可比矩陣和加速度分析表達(dá)式,，求解了機(jī)構(gòu)的位置反解,、速度和加速度,，并在此基礎(chǔ)上分析該機(jī)構(gòu)的工作空間。研究結(jié)果為4-UPS-RPU冗余驅(qū)動并聯(lián)機(jī)構(gòu)的實際應(yīng)用提供了理論依據(jù),。

    Abstract:

    A novel 4-UPS-RPU spatial 4-degree of freedom redundant actuation parallel mechanism, which can achieve two rotational DOF and two translational DOF, is introduced, and the kinematics and workspace analysis are carried out. 4-UPS-RPU parallel mechanism includes five limbs, four types of universal joint—prismatical joint—spherical joints and one type of revolution—prismatical joint—universal joint. The reverse solutions of position analysis for the parallel mechanism are presented, and the Jacobian matrix and acceleration equation are derived. The inverse position, velocity and acceleration of this parallel mechanism are solved, and on this basis, the workspace of the parallel mechanism is analyzed. The research can provide a theoretical basis foundation to promote application of 4-UPS-RPU redundant actuation parallel mechanism.

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引用本文

陳修龍,陳林林,梁小夏.4自由度冗余驅(qū)動并聯(lián)機(jī)構(gòu)運動學(xué)和工作空間分析[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報,2014,45(8):307-313. Chen Xiulong, Chen Linlin, Liang Xiaoxia. Kinematics and Workspace Analysis of a Novel 4-DOF Redundant Actuation Parallel Mechanism[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2014,45(8):307-313.

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歷史
  • 收稿日期:2013-09-12
  • 最后修改日期:
  • 錄用日期:
  • 在線發(fā)布日期: 2014-08-10
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