机械工程学报

作者：赫利涛, 房海蓉, 陈宇飞, 金政贤

单位：1. 北京交通大学机械与电子控制工程学院 北京 100044;2. 北京交通大学机器人研究中心 北京 100044

关键词：大型复杂曲面,集群加工,混联机构,构型设计,性能分析；

基金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2023JBZX009)。

为满足未来多任务场景下航天运载器贮箱加工需求，实现大型复杂曲面高质量、高效率加工，提出一种多机器人混联单元集群加工方法，并围绕其中的机器人混联单元构型设计难题，重点开展混联机构的设计与分析。首先，通过分析复杂曲面加工任务需求，构建了分区域协同作业的多机器人混联单元集群加工模式，并确定了机器人混联单元的功能要求。然后，设计了一种新型可重构大伸展6-PRRRR-P1-SP2S混联机构，并分析了其重构模式、自由度以及运动学。接着，以典型重构构型6-PRRRR-SP2S混联机构为对象，通过开展运动学性能分析以及尺寸优化，有效提升了各项性能。最后，利用运动学理论计算与仿真分析，并搭建缩比样机实验平台，验证了机构功能可以满足要求。设计的可重构大伸展混联机构具有工作空间大、灵巧性高、刚度大的特点，为工程应用提供了理论支撑，未来可应用于大型贮箱复杂曲面的集群加工。

来源：2025年第21期

《机械工程学报》期刊编辑部

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