含间隙RU-RPR解耦并联机构动力学建模及混沌现象辨识

摘要

为适应高速、重载、精密等工程需求,机构动力学特性及其蕴含的混沌现象日益引起重视。以自主提出的RURPR(R为转动副,U为虎克铰,P为移动副)两转动解耦并联机构为研究对象,针对运动副存在间隙状况,应用拉格朗日法建立间隙机构动力学方程,并采用Runge-Kutta(龙格-库塔)法予以求解;分析不同间隙大小对机构动态特性的影响,并借助相轨迹图、庞加莱(Poincare)截面映射法及李雅普诺夫(Lyapunov)指数进行机构混沌现象辨识。研究结果表明含间隙解耦并联机构动力学响应中存在混沌现象,并且随着间隙的增大,混沌现象愈加明显。所作工作是并联机构混沌动力学特性研究的有益尝试,对解耦并联机构动力学深入研究及进一步的样机研制与控制具有指导意义和实践价值。