基于变轴线运动副3(rU)PU变胞并联机构设计

作     者：冯盛权 屈淑维 李瑞琴 姚威 马春生 

作者机构：中北大学机械工程学院 浙江大学CAD/CAM全国重点实验室 索尔福德大学英格兰北方机器人创新中心 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：山西省重点研发计划项目(202202150401018) 山西省基础研究计划项目(20210302124220,202203021211101) 浙江大学CAD/CAM全国重点实验室资助项目(A2325) 

主　　题：3(rU)PU变胞并联机构 变轴线运动副 3R-3T运动模式 切换方案 位姿调整 

摘      要：运用螺旋理论的线几何法分析UPU支链中运动副轴线之间的几何关系，发现几何关系不同支链的约束不同；根据这一规律设计一种由U副、滑块和滑轨组成的变轴线运动副(rU)；通过滑块在滑轨上滑动带动与滑块连接的U副滑动，实现U副中一个转动副轴线方向变化，从而改变轴线之间的几何关系；通过用变轴线运动副(rU)代替UPU支链上的U副，使3(rU)PU变胞并联机构可以实现三转动(3R)和三移动(3T)两种运动。提出UPU支链的等效平面，并将等效平面应用于分析运动中3(rU)PU变胞机构的自由度。基于等边三角形的相似性设计了一种可伸缩平台用于调整下平台的大小。通过仿真实验验证了该变胞机构可实现3R-3T两种运动模式。将该机构应用于位姿调整。