含约束支链的冗余驱动并联机构动力学性能优化

作     者：刘晓飞 唐艳华 刘鑫 李祺 赵永生 LIU Xiaofei;TANG Yanhua;LIU Xin;LI Qi;ZHAO Yongsheng

作者机构：燕山大学并联机器人与机电系统实验室秦皇岛066004 天津航天机电设备研究所天津市宇航智能装备技术企业重点实验室天津300301 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2021年第52卷第5期

页      面：378-385,403页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51675458) 天津市宇航智能装备技术企业重点实验室开放项目(TJYHZN2019KT005)。 

主　　题：并联机构 驱动冗余 约束支链 动力学性能 

摘      要：全驱动并联机构可以通过增加约束支链或关节实现机构驱动冗余。为了研究约束支链与关节对冗余驱动并联机构动力学性能的优化问题,分析对比了冗余驱动并联机构6PUS+UPU与非冗余驱动并联机构6PUS机构的动力学特性,研究了约束支链对冗余驱动并联机构动力学性能的优化机理。基于虚功原理建立了6PUS机构和6PUS+UPU机构的动力学模型,提出具有明确物理意义的冗余驱动并联机构动力学性能指标,分析了约束分支对机构动力学性能的影响,并结合数值算例对两种机构动力学性能进行了对比分析。结果显示,支链约束提高了机构动力学性能,而支链质量会降低机构动力学性能。