力作用下并联机构奇异点动态稳定性.pdfVIP

学兔兔 第49卷第3期 机 械 工 程 学 报 Vo1．49 NO．3 2013年 2 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Feb． 2013 DoI：lO．3901，JME．2013．03．031 力作用下并联机构奇异点动态稳定性 李雨桐 王玉新 (中国石油大学机 电学院 青岛 266580) 摘要：采用分析动力学方法，将并联机构几何约束处理为约束力，得到无乘子二次项非耦合的质点系Lagrange动力学方程。 该方程综合反映了质点系速度、输入参数速度、加速度，质点系重力及外载荷等对质点系动力学响应的作用机理。利用该方 程对奇异位置处并联机构在自身重力作用下的动力学响应研究，发现在响应初期，并联机构各输入参数具有保持长度不变的 特征，并联机构在奇异位置的运动不能被输入参数所控制，产生运动失控现象。采用Lyapunov稳定性理论对外力作用下奇 异点动态稳定性进行研究表明，单纯或者联合改变外力大小或方向，难以获得满足稳定性要求的外载荷，不建议采用施加外 力来提高奇异点动态稳定性。 关键词：并联机构 奇异位置 动力学响应 动态稳定性 中图分类号：TH112 DynamicStabilityoftheParallelManipulatoratTurningPoint SingularitiesunderAppliedLoadsandGravities LIYLltong Ⅵ NGYuxin (CollegeofMechanicalnadElectricalEngineering，ChinaPetroleumUniversity,Qingdao266580) Abstract：Byapplyingtheanalyticaldynamicmechanicstheory,trna sformingthegeometricconsrtaintsofparallelmanipulatorsinto hteconstraintforces，thedynamicequationof3-RPRpraallelmanipulatorwihtoutthemultipliersandhteuncouplingquadratictemr s isderivedwiht hteaidofhteLagrange’Sequation ofhtefirstclass．Thisequation comprehensivelyreflectshteeffectsofthe velocitiesofhtemovmgplatfomr ，thevelocitiesandtheaccelerationsofhteinputpraameters，and system’Sappliedloadsand gravitiesonhtedynma icbehaviorsofhtemanipulator．Basedonhtisequation，htedynma icresponsesofhtepraallelmanipulatorat theturningpointsingularitiesunderhtesystem’Srgavitiesraenaalyzed．Thereserachrevealshtatathtesnigularity,htedynamic responsesofhtemovingplatfomr un derhteaction ofhtergavitieshavehtechraacteristicsofkeepinghtelengthsofsomeinput actuatorsconstant．Thisknidofbehaviormakeshtedynma icresponseofhtemovingplatfomr Callnotbeconrt