机械工程学报

作者：贾璞, 李端玲, 李海源, 闫晓捷, 葛正浩

单位：1. 北京邮电大学自动化学院 北京 100876;2. 北京市邮政智能装备工程技术研究中心 北京 100876;3. 陕西科技大学机电工程学院 西安 712000

关键词：变胞铰链,变胞并联机构,螺旋理论,约束分析,构型分析；

基金：国家自然科学基金（51775052）、国家重点研发计划“智能机器人”重点专项（2018YFB1304602）、陕西省自然科学基础研究计划（2019JM-181）和天地互联与融合北京市重点实验室资助项目。

为了拓展变胞机构的种类，提出了一种变胞运动单元，该变胞单元采用三个旋转关节，并且三个旋转关节可以通过位置调节形成等效球铰、虎克铰以及转动副。与传统的锁定运动副来实现变胞功能的变胞单元相比，此变胞单元三种构型的切换只需对轴线位置调整，无需额外增加关节锁死电机。通过研究由线矢量构成的螺旋系统的相关性，揭示了变胞运动单元构态变化的基本原理。提出了可用于构造新型变胞并联机构的支链构型设计方法，并基于螺旋的互易性分析了各支链构型所必须满足的几何约束条件。提出了两种变胞并联机构，通过不同的支链装配形式可将其从6自由度构型转换为3自由度构型，并对支链安装形式进行改进，构造出了具有3自由度平移模式和3自由度转动模式的并联机构。对变胞支链作为中心支链组装而成的并联机构的构型及对应的运动类型进行了分析，获得了六种不同构型的并联机构。

来源：2020年第19期

《机械工程学报》期刊编辑部

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