机械工程学报

作者：胡波, 高添, 胡国烽, 李涛, 赵金君

单位：1. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004;2. 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室 秦皇岛 066004

关键词：旋翼操纵机构,混联机构,运动学,正解,反解；

基金：国家自然科学基金面上基金(52275033)资助项目。

直升机旋翼操纵机构是一种比较复杂的混联机构，此类混联机构的整机精准运动学全解研究尤为重要。提出一种新型的旋翼操纵机构，该机构采用一种2SPS+RPU+PS机构作为并联驱动模块，从而省去了传统机构中的防扭力臂，以该机构为例给出了此类旋翼操纵机构的位置解全解。首先，分析了旋翼操纵机构约束力/矩，计算了其自由度。其次，通过理清机构中的几何和尺寸约束关系，得到了机构的约束方程。通过约束方程建立起桨距角和旋转倾斜盘位姿参数的耦合关系，结合Sylvester消元法得到了求解旋转倾斜盘位姿的解析模型，进而得到整体机构的运动学反解。再次，采用消元法求解了2SPS+RPU+PS机构的位置正解封闭解，通过上层机构的运动传递关系，得到了三个桨距角的表达式，从而完成了整体机构正解分析。最后，给出机构在一般位形下的位置解算例，实现了旋翼操纵机构的位置正反解精准求解。该研究为旋翼操纵机构的位置解研究提供了参考。

来源：2024年第15期

《机械工程学报》期刊编辑部

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