3-PUPU并联机构的运动学与工作空间分析-包装工程.PDFVIP

第38 卷 第 11 期 包 装 工 程 2017 年6 月 PACKAGING ENGINEERING ·123 · 包装机械 3-PUPU 并联机构的运动学与工作空间分析 李俊帅，马春生，李瑞琴，张斌 （中北大学，太原 030051 ） 摘要： 目的 针对一种六自由度3-PUPU 并联机构，对其运动性能和工作空间进行研究。方法 利用修正 的(G-K)公式对该并联机构动平台的自由度进行计算，并建立机构的逆运动学和正运动学特征方程式， 然后利用Matlab/Simulink 中的SimMechanics 功能模块建立3-PUPU 并联机构及结构框图，利用杆长的 运动范围限制条件编程求得 3-PUPU 并联机构的工作空间。结果 该并联机构的工作空间范围较大，形 状规则，结构紧凑，无空洞。结论 3-PUPU 机构具有良好的工作空间性能。 关键词：并联机构；自由度；运动学；工作空间 中图分类号：TH112 文献标识码：A 文章编号： 1001-3563(2017)11-0123-06 Kinematics and Workspace of 3-PUPU Parallel Mechanism LI Jun-shuai , MA Chun-sheng , LI Rui-qin, ZHANG Bin (North University of China, Taiyuan 030051, China) ABSTRACT: The paper aims to research motion performance and workspace of a six DOF 3-PUPU parallel mechanism. The freedom degree of the moving platform of the parallel mechanism was calculated by using the modified (G-K) for- mula. And the kinematics and inverse kinematics equation of mechanism was established. Then the 3-PUPU parallel me- chanism and structure block diagram were established by using the SimMechanics function module of Matlab/Simu- link; and the workspace of the 3-PUPU parallel mechanism was obtained by programming according to restriction condition of rod length. The workspace of the parallel mechanism had large range, regular shape, compact structure and is free from holes. 3-PUPU parallel mechanism has good performance of workspace. KEY WORDS: parallel mechanism; degree of freedom; kinematics; workspace 并联机构具有刚度高、承载力强、精度高和惯性 相对较少，文中将对此机构的运动性能和工作空间进 小等优点[1] ，在自动化包装领域具有很好的应用价 行重点研究。这些研究结果将为3-PUPU 并联机构的 值。并联机构已经运用到填充、裹包和封口等实际工 进一步优化设计和动力学等研究奠定理论基础。 作当中，不仅可以大幅度提高生产效率，而且有效避 免了一些人为的干扰因素，提高了工作精度[2—5