一种变工作空间并联机构的设计及应用

摘要

为改善传统并联机构工作空间固定的问题,面向实际应用需求,提出一种新型变工作空间三自由度并联机构.该机构可通过动/定平台间支链布置位置的变化,针对不同工作条件改变自身结构尺寸,并使用冗余驱动支链改善工作性能.首先,运用螺旋理论计算并分析机构自由度数目及性质;然后,建立机构约束方程并计算运动学正反解和雅克比矩阵,分析机构奇异性,进行包括工作空间、灵巧度、刚度在内的性能分析;最后,提出基于任务的结构参数确定原则,并以箱体分拣流水线为应用背景,进行任务轨迹规划仿真.研究结果表明:本文并联机构设计合理,且机构的参数确定方法可适应相关任务需求.