三移一转并联机构运动学分析

为满足钢铁搬运行业的应用需求，提出了一种新型三移一转并联机构。该机构的每条分支包含驱动支链RPR和执行支链RPaPaR,其执行支链中的平行四边形铰链Pa具有封闭环结构特性，使机构有较大的刚度。借助螺旋理论分析了该并联机构的自由度。采用机构杆件之间的几何条件以及坐标变换求出机构的位置逆解，得到驱动杆件与动平台位姿的关系。根据钢铁搬运任务需求，使用五次多项式计算出动平台分段驱动函数，在仿真软件ADAMS中实现机构末端由初始到目标位置的轨迹规划，并由驱动杆的仿真数据与计算数据一致，验证了机构位置逆解数学模型的正确性。利用PID控制器搭建机构的位置控制模型，实现动平台的实际位置与理论位置轨迹的一致性。使用CAD变量几何法得到了机构的可达位置工作空间，并对其进行了分析，得出工作空间分布特点。