机械工程学报

作者：沈惠平, 佘星宇, 李菊, 叶鹏达, 朱小蓉, 朱伟

单位：常州大学机构学研究中心 常州 213164

关键词：并联机构,可轮换用动平台,拓扑学,运动学,动力学；

基金：国家自然科学基金(52375007)、智能制造龙城实验(CJ20242061)和江苏省产业前瞻与关键核心技术重点(BE2021016-2, BE2021016-4)资助项目。

提出并设计了一种具有可轮换用动平台且部分运动解耦的并联机构，不需改变机构本身的拓扑结构，仅通过驱动副的控制就可实现其固有的三平移(3T)、两平移一转动(2T1R)两种运动输出模式。分别分析该机构在两种输出模式下的：① 拓扑学层面上的方位特征(POC)、自由度(DOF)、耦合度(k)；② 运动学层面上的符号式位置正反解、基于正解的工作空间求解、采用差分进化算法的机构几何尺寸参数优化设计、基于位置逆解的雅可比矩阵求解及其导出的机构奇异性；③ 动力学层面上的基于虚功原理序单开链法的机构三个驱动力的变化曲线；阐述了该机构两种模式下应用场景的概念设计；讨论了可轮换用动平台并联机构的优势和特点。研究拓展了多模式(可重构)机构的设计理念和方法，也拓宽了并联机构的设计思路与应用前景。

来源：2025年第21期

《机械工程学报》期刊编辑部

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