机械工程学报

作者：孙鹏, 戴显永, 李研彪, 杨奎

单位：1. 浙江工业大学机械工程学院 杭州 310023;2. 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：仿人腕关节,球面3-RRP并联机构,尺度优化,性能分析；

基金：国家自然科学基金(52105037, U21A20122, 51975523)和浙江省自然科学基金杰出青年基金(LR18E050003)资助项目。

针对球面3-RRP并联机构的理论分析不足以致运动学与动力学特性不明确的问题，设计了该构型的具体结构，分析了其运动学传递约束与驱动力矩特性。根据关于位置反解的Panda-Kahan理论，明确了灵活姿态空间与可达姿态空间的分布情况。基于旋量互易积，建立了关节的运动传递与约束能效系数。在此基础上，应用多参数平面模型技术，进一步揭示了参数尺度、姿态空间、性能指标之间的耦合关系，从而确定了参数取值，明晰了优质姿态空间范围和性能指标分布趋势。并基于虚功原理，建立了动力学模型，定性分析了驱动力矩特性。研究结果表明：该腕关节机构兼具机构紧凑、姿态空间大、完全的运动约束性能与优秀的运动传递性能、大负载重量比的特点，符合人体腕关节功能特性。

来源：2023年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

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