一种无伴随运动的并联机构运动学分析
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作者:
作者单位:

1.江南大学机械工程学院, 无锡 214000;2.江苏省食品先进制造装备技术重点实验室, 无锡 214000

作者简介:

通讯作者:

曹毅,男,教授,E-mail: caoyi@jiangnan.edu.cn。

中图分类号:

TH112

基金项目:

国家自然科学基金(52175234);高等学校学科创新引智计划(B18027)。


Kinematic Analysis of Parallel Mechanism Without Parasitic Motion
Author:
Affiliation:

1.School of Mechanical Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214000, China;2.Jiangsu Key Laboratory of Advanced Food Manufacturing Equipment and Technology, Wuxi 214000, China

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    摘要:

    针对一种无伴随运动的移动副转动副万向副-2移动副转动副万向副圆弧副(Prismatic-joint revolute-joint universal-joint-2 prismatic-joint revolute-joint universal-joint pc-joint,PRU-2PRUPc)并联机构,进行了运动学分析。首先基于螺旋理论对所设计的PRU-2PRUPc并联机构进行自由度与伴随运动的分析。接着,推导了该机构的运动学反解解析解,基于粒子群算法得到机构在不同位姿下的运动学正解数值解,验证了反解的正确性,并通过Adams软件进行运动学仿真验证。然后基于螺旋理论,对机构的奇异性进行了分析,得到机构的输入端与输出端的奇异位型。最后基于运动/力传递指标对机构进行了分析,绘制了并联机构的性能图谱,为后续的优化与应用奠定了理论基础。

    Abstract:

    For a type of prismatic-joint revolute-joint universal-joint-2 prismatic-joint revolute-joint universal-joint pc-joint(PRU-2PRUPc) parallel mechanism without parasitic motion, the kinematics analysis is performed. Firstly, the analysis of degrees and parasitic motion of PRU-2PRUPc parallel mechanism are carried out based on screw theory. Secondly, the analytical solution of the motion kinematics is deduced, and the positive solutions are obtained using particle swarm optimization algorithm, verifying the correctness of the inverse solution, and using Adams for kinematics simulation verification. Thirdly, the singularity analysis of the mechanism is performed based on screw theory, and the singularity of the input and output are obtained. Finally, the analysis of the mechanism is performed based on motion/force transmission indices, and the performance of the parallel mechanism are plotted, laying a theoretical foundation for subsequent optimization and application.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

叶凡,王凯,吕贤海,曹毅.一种无伴随运动的并联机构运动学分析[J].南京航空航天大学学报,2025,57(3):451-458

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  • 收稿日期:2025-02-27
  • 最后修改日期:2025-04-24
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  • 在线发布日期: 2025-06-20
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