机械工程学报

作者：李菊, 佘俊杰, 沈惠平, 曾博雄, 杨廷力

单位：常州大学现代机构学研究中心 常州 213164

关键词：并联机构,符号式位置正解,运动解耦,最小子运动链,拓扑设计；

基金：国家自然科学基金(52375007);常州智能制造龙城实验项目(CJ20242061)资助项目

设计出具有符号式位置正解且运动解耦的并联机构，对其后续的尺度综合、误差分析、运动轨迹规划与实时控制、动平衡和动力学分析等十分有利。提出以自由度和方位特征(DOF、POC)为导向、以具有符号式位置正解(SFP)且运动解耦(MD)为性能指标的并联机构拓扑结构设计(型综合)方法。首先，提出将10种实用简单的低耦合度(k=0、1)的最小子运动链(SKCmin)(其中，4种为新设计)作为并联机构的组成单元。其次，提出基于SKCmin的两种机构设计方法：第一种，当基本功能(DOF、POC)已知时，先设计出1条包含SKCmin(其子自由度为DOF0)且末端方位特征为POC的混合支链，再和(DOF-DOF0)条无约束支链构成并联机构；第2种，先设计出包含SKCmin的混合支链和其他约束支链，再组合装配出众多并联机构类型，并由拓扑分析得到机构的DOF、POC，并归类使用。最后，举例说明应用这两种方法设计少自由度aTbR (a, b<6)一般过约束并联机构的过程，并对其中部分机构的主要拓扑特性进行分析、验证。

来源：2025年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

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