Delta并联机构的逆向运动学分析.pdfVIP

1 EquipmentManufactringTechnologyNo．3，201 Delta并联机构的逆向运动学分析 雷改丽田k．kl’l (宝鸡文理学院机电工程系机电研究所，陕西宝鸡721007) 摘要：对Delta并联机构的逆向运动学进行了全面分析，从机构约束方程得出机构位置反解，使得主动构件的关节变 量能用结构参数表示；利用影响系教理论，建立了机构输入输出运动速度及加速度之间的传递关系；影响系数计算过程 容易程序化，避免了传统速度加速度分析中的求导运算，便于采用现有的数学应用软件，进行符号推导，影响系数又是 构造动态性能量化指标的基础，对机构动态性能分析和动态性能优化具有十分重要的意义。 关键词：并联机构；位置反解；影响系敷；速度加速度分析 中图分类号：THll2 文献标识码：A 并联机构具有刚度大、精度高、承载能力强等优 其上下平台都是等边三角形，它们之间以3条 点，其应用几乎涉及现代尖端技术的各个领域。然而 完全相同的支链连接，每一个支链与基础平台用转 受到运动副约束、支链干涉、奇异位形、位姿耦合等 动副连接用作机构的输入，每条支链都由一定长杆 因素的影响，并联机构普遍存在工作空间小的弱点， 和一个平行四边形机构组成，这3处转动副轴线相 尤其是各种六自由度的并联机构更为突出。而对于 互平行，消除了运动平台的3个转动自由度，而保留 三自由度并联机构，如果选型合理，则可以改善以上 了3个纯粹平动自由度，动静平台外接圆半径分别ro 不足。 为和r。 Delta并联机构，就是一个成功的例子。这种机构 在静平台上固连定坐标系0-聋弦，坐标原点位于 只有3个移动自由度，具有工作空间大、运动学简 静平台中心，石轴过A，点，Y轴平行于A，A：，在动平台 单、定位精度高、驱动器不随动等优点，广泛用于激 固连动坐标系P-茹’儿‘，坐标原点位于动平台中心P，一 光加工、微电子装配、细胞显微操作、光纤对接等精 轴过C。点，Y’轴平行于Gc2。已知运动平台中心点坐 密操作领域【Ⅷ。 标，求解输入构件的关节变量，称为机构位置反解。 运动分析是机构应用研究的基本任务，本文研 Ar、It,、C的位置矢量 究了Delta并联机构的逆向运动学，为机构运动学性 能分析、动力学建模机器控制提供了理论基础。 =rl。嘶∞ 1 位置反解 0 Delta型并联机构由上面的运动平台和下面的基 c0曲(，) co钟c嘶∞ 础平台构成，如图l所示。 c。科si嘶” =rI。i。∥I+L- 0 sin卯0 c耐似 C =rol。i嘶似I+ O 式中．