机械设计与研究 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (02): 21-26.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a5156

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消除约束/驱动奇异的冗余驱动原理及并联腿机构设计

吕叶萍;许勇;梁诤;王威;赵传森;   

  1. 上海工程技术大学机械与汽车工程学院;
  • 出版日期:2020-04-26 发布日期:2020-04-26

  • Online:2020-04-26 Published:2020-04-26

摘要: 基于约束旋量理论,提出了约束奇异、驱动奇异判别准则,推导得出了消除约束驱动奇异的冗余驱动并联机构设计原理。并据此设计了一种无奇异的R~xR~yT~z自由度冗余并联2RPS-UPU+2SPS腿机构。最后,通过剖析由约束、次生约束雅可比矩阵构成的完整雅可比矩阵的秩,验证了冗余驱动并联腿机构能够完全消除约束奇异和驱动奇异。该研究成果为无奇异并联腿机构的运动规划、性能优化、尺度综合、和运动控制奠定了必要的理论基础。

关键词: 冗余驱动并联机构, 约束雅可比矩阵, 次生约束雅可比矩阵, 完整雅可比矩阵

Key words: redundantly actuated parallel mechanism, constrained jacobian matrix, secondary constrained jacobian matrix, complete jacobian matrix