3RPS并联机构的运动学误差建模及其分析

为了提高XYZ-3RPS六轴卧式混联机床的运动学精度，建立了3RPS并联机构的运动学参数误差模型。首先对3RPS并联机构的几何误差源进行了分析。然后基于闭环矢量微分法建立了3RPS并联机构包含铰点位置误差、转动副轴线方向误差、驱动支链零位杆长误差等27项结构参数误差对末端位姿误差的映射模型。最后设计了仿真实验，利用ADAMS的虚拟样机技术，获取机构实际末端位姿误差。通过与误差模型的结果对比，验证了所分析的27项结构参数误差设定值在（0.1～0.2）mm的范围内，误差模型的位置误差求解精度大于0.01mm，姿态误差求解精度大于0.01°。进一步的数值验证表明，误差模型的精度会随着结构参数误差值的减小而显著提高，为3RPS等少自由度并联机构的误差建模和运动学标定提供理论依据。