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2-UPR&2-RPU冗余并联机构动力学与功耗分析
引用本文:林光春,廖勋宝,赵荣宽,陈世超.2-UPR&2-RPU冗余并联机构动力学与功耗分析[J].四川大学学报(工程科学版),2021,53(1):146-154.
作者姓名:林光春  廖勋宝  赵荣宽  陈世超
作者单位:四川大学 机械工程学院,四川大学 机械工程学院,四川大学 机械工程学院,四川大学 机械工程学院
基金项目:(川大-泸州)开袋即食野生罗汉笋关键技术及自动生产线研发(2017CDLZ-N10)
摘    要:提出一种新型2-UPR&2-RPU结构冗余并联机构,其具有两个转动以及一个移动(2R1T)自由度。运用螺旋理论分析机构的自由度及其运动特性,并利用修正的G-K公式验证分析的准确性,得出该机构含有一个冗余支链的结论。分析机构运动的约束条件,建立各支链的闭环矢量方程,求解得出机构的位置反解。基于符号运算的微分变换法对机构的速度和加速度进行分析,得到动平台速度雅克比矩阵和二阶影响系数矩阵,在此基础上进一步求解得出各支链的雅克比矩阵。运用虚功原理构建该机构的动力学模型,然后根据冗余并联机构驱动力配置方式不唯一的特点,采用驱动力二范数的优化方法推导得出驱动力和驱动功率方程。最后通过具体数值算例对所构建的运动学及动力学模型进行仿真。结果表明,在给定的运动规律的条件下,机构没有产生刚性冲击,在运动的起点和终点处,会产生一定的柔性冲击,整个运动过程驱动杆的驱动力变化平缓,驱动力二范数解所做总功为1143.2 J。

关 键 词:冗余并联机构  运动学  动力学  功耗
收稿时间:2019/11/18 0:00:00
修稿时间:2020/4/3 0:00:00

Dynamics and Power Analysis of 2-UPR&2-RPU Redundant Parallel Mechanism
LIN Guangchun,LIAO Xunbao,ZHAO Rongkuan,CHEN Shichao.Dynamics and Power Analysis of 2-UPR&2-RPU Redundant Parallel Mechanism[J].Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition),2021,53(1):146-154.
Authors:LIN Guangchun  LIAO Xunbao  ZHAO Rongkuan  CHEN Shichao
Affiliation:School of Mechanical Engineering Sichuan University,,
Abstract:
Keywords:redundant parallel mechanism  kinematics  dynamics  power consumption
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