冗余驱动2SPR-2RPU并联机构的运动静力学及奇异性研究

冗余驱动2SPR-2RPU并联机构的运动静力学及奇异性研究

论文摘要

针对打磨、抛光等重载机器人的应用需求,提出了一种新型冗余驱动2SPR-2RPU并联机构。运用螺旋理论计算了2SPR-2RPU并联机构的自由度,并求解了其运动学逆解与速度雅克比矩阵。全面考虑2SPR-2RPU并联机构自身重力因素,利用拆杆法对该机构进行静力学分析,并建立了其静力学模型。针对机构驱动冗余的特点,运用拉格朗日乘数法,以驱动力最小为目标构造函数,对驱动力进行分配求解,获得2SPR-2RPU并联机构在给定运动轨迹下的驱动力变化趋势。根据速度雅克比矩阵对2SPR-2RPU并联机构的奇异性进行分析,结果表明该机构没有运动学正解奇异和运动学反解奇异,但具有2个运动学混合奇异,且2个混合奇异位形可通过合理设计机构杆件尺寸进行规避。研究结果可为实际工程应用中冗余驱动并联机构的研究提供一定的理论基础。

论文目录

  • 1 2SPR-2RPU并联机构的运动学分析
  •   1.1 2SPR-2RPU并联机构原理描述
  •   1.2 2SPR-2RPU并联机构自由度分析
  •   1.3 2SPR-2RPU并联机构位置逆解分析
  •   1.4 速度雅可比矩阵的建立
  • 2 2SPR-2RPU并联机构的静力学分析
  •   2.1 RPU分支受力情况分析
  •   2.2 2SPR-2RPU并联机构受力分析
  •   2.3 2SPR-2RPU并联机构驱动力求解
  • 3 2SPR-2RPU并联机构奇异性分析
  •   3.1 运动学正、反解奇异
  •   3.2 运动学混合奇异
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王晓明,崔国华,侯红娟,刘健

    关键词: 冗余并联机构,静力学,驱动力分布,奇异性

    来源: 工程设计学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 机械工业

    单位: 河北工程大学机械与装备工程学院,上海工程技术大学智能机器人研发中心

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51775165),上海市地方高校能力建设计划项目(18030501200)

    分类号: TH112

    页码: 619-626

    总页数: 8

    文件大小: 2377K

    下载量: 139

    相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  

    冗余驱动2SPR-2RPU并联机构的运动静力学及奇异性研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢