机械工程学报

作者：孙鹏, 高玉君, 冯邵江, 叶家铭, 李研彪

单位：1. 浙江工业大学机械工程学院 杭州 310023;2. 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室 杭州 310023

关键词：5-PUS-RPUR并联机构,误差分析,精度设计,运动学标定；

基金：国家自然科学基金(U21A20122,52105037)和浙江省自然科学基金(LD24E050003,LTGY24E050002)资助项目。

5自由度并联机构因其结构复杂，制造和装配过程中存在大量的几何误差，严重影响运动精度。基于5-PUS-RPUR并联机构，通过精度设计和运动学标定提高机构末端执行器运动精度。首先建立综合考虑PUS支链虎克铰和球铰的误差映射模型，将其可补偿误差源和不可补偿误差源进行分离，随后采用量子粒子群优化算法对不可补偿误差源进行公差分配，通过蒙特卡洛模拟法对公差范围结果进行验证，并通过运动学标定修正可补偿误差来提高并联机构的运动精度。实验结果表明，并联平台运动到16组测点的误差平均值由标定前的：x=5.256 mm、y=3.906 mm、z=14.337 mm、α= 6.887°、β= 2.817°，降低为标定后的：x=2.681 mm、y=1.981 mm、z=8.250 mm、α=4.079°、β=1.280°，该并联机构沿各自由度的运动精度都得到明显提升，验证了该精度设计与运动学标定算法的有效性。

来源：2025年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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