4-URU柔性并联机构构型设计及支链刚度分析

摘要

针对4-URU型柔性并联机构,提出了一种对支链刚度的新型求解方法,应用软件仿真结果验证该方法的有效性。首先,利用螺旋理论对4-URU刚性并联机构进行自由度分析,采用柔性铰链替换法设计相应的柔性并联机构。基于柔性铰链刚度矩阵,利用转换矩阵法求得支链的铰链刚度矩阵,利用有限元理论分别求得支链各柔性杆刚度,通过线性叠加求得支链的总刚度矩阵,最后利用MATLAB进行理论计算,得到支链在X、Y、Z方向产生的变形量。并用ANSYS软件对模型进行仿真分析,结果表明,理论计算与仿真结果基本一致。验证了该方法求解支链刚度的有效性,为利用该方法求解整个柔性并联机构的刚度提供理论依据,为研究柔性并联定位平台的精度提供了帮助。