机械工程学报

作者：罗子茂, 李艳文, 彭宏鑫, 霍伟豪, 陈子明

单位：1. 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室 秦皇岛 066004;2. 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室 秦皇岛 066004

关键词：3-RRS并联机构,奇异曲面,性质识别,奇异空间；

基金：国家自然科学基金资助项目(52275035)。

并联机构的奇异是多数并联机构的固有特性，为了防止机构在应用的过程中接近奇异位形，掌握机构的奇异变化规律特别重要。对于3-RRS并联机构，通过建立对应的数学模型，对求得的奇异曲面进行识别，得到了一部分抛物面、锥面和波浪面，然后采用单一变量法研究了机构参数对该机构奇异曲面的影响：当定平台半径R和驱动杆的杆长l1变大时，对应机构空间奇异点的z值会相应增加；动平台的半径r和从动杆的杆长l2增大时则会使奇异点的高度下降；还与3-RPS并联机构进行对比，探究机构本身的变化对奇异曲面的影响。除此之外，基于改进后的G-K方法计算其自由度，基于运动学反解方程遍历其工作空间，在运动分支平面内建立约束关系，从而给出对应机构的运动学反解方程。然后根据螺旋理论，建立分支的运动螺旋系和约束螺旋以及驱动螺旋，构建机构的全雅可比矩阵，利用机构位于奇异位形时的性质得到奇异判别式，给出奇异分布曲面。最后通过搭建该机构的样机模型，采集动平台的位姿数据进行实验，验证理论研究的正确性。

来源：2023年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

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