低耦合度2PaUU–PPaP并联机构的运动学分析与多目标优化

目的 针对三平移并联机构结构复杂、耦合度高而引起的运动学分析、动力学分析、误差分析等十分烦琐的问题，提出一种低耦合度三平移空间并联机构。方法 分析得到机构的自由度、耦合度、方位特征集等拓扑参数，建立运动学位置方程推导正、逆解的解析式并对其进行算例验证。根据计算雅可比矩阵推导出位置正解奇异、位置逆解奇异存在条件。进一步研究机构的操作空间，并得到操作空间三维形状图。此外，建立以运动灵巧度与操作空间体积为目标的数学模型，给定目标函数表达式，选择NSGA–Ⅱ算法完成具有Pareto解的多目标参数优化。结果 分析表明，搜索得到工作空间外部边界光滑，呈半球形状结构，内部不连续分布的特点。结论 在较为均衡平缓的区域选择参数的设计，能够同时兼顾体积和全局灵巧度的较佳值，以期为该类型机构在分拣、包装等应用领域提供参考。

Kinematic Analysis and Multi-objective Scale Synthesis of Low Coupling 2PaUU-PPaP Parallel Mechanism