基于角度传感器的3-RSR并联机构位置分析

摘要

为实现包装线旋转装置的自动定位功能,提高3-RSR并联机构的位置分析的求解效率和求解方法的通用性,对其运动学算法展开系统的研究。首先对3-RSR并联机构的运动特性进行分析,基于机构的位置逆解和几何特征结合封闭解法建立约束方程,利用代数消元法将约束方程中的未知数消元,得到只含有一个未知数的一元高次约束方程;然后,在3-RSR并联机构的任意分支球副处添加2个方向相互垂直的角度传感器,基于旋转矩阵及约束方程构建含参数的求解模型;最后运用求解模型对3-RSR并联机构进行MATLAB算例仿真,求解得到了该机构的可视化编程结果和机构的运动学正解。算例仿真结果表明:在可视化求解结果中展现出来的3-RSR并联机构的位置正解方程组具有唯一解0.9125,且与实际设定位姿参数位型一致,从而确定唯一性。通过该位置分析方法可以有效正确求解机构的运动学正解,避免了正解存在多解的问题,有效解决包装线旋转装置的定位准确性。