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    内容提示： 2 0 1 3 年 8 月农 业 机 械 学 报第 44 卷 第 8 期doi:10. 6041 /j. issn. 1000鄄1298. 2013. 08. 0444UPSRPS 空间 5 自 由 度并联机构运动学分析*陈修龙摇孙先洋摇邓摇昱( 山东科技大学机械电子工程学院, 青岛 266590)摘要: 提出了能实现三维转动和二维移动的 4UPSRPS 空间 5 自 由 度并联机构, 并对该机构进行了运动学分析。 4UPSRPS 并联机构包含 5 条分支,其中 4 条分支为 UPS( 虎克铰 移动副 球副) 型结构,1 条分支为R PS( 转动副 移动副 球铰) 型结构。 建立了该机构的位置反解数学模型, 推导出了该机构的速度雅可比矩阵和加速度分析表达式,求...

    文档格式：PDF | 页数：6 | 浏览次数：22 | 上传日期：2013-08-15 21:49:48 | 文档星级：
    2 0 1 3 年 8 月农 业 机 械 学 报第 44 卷 第 8 期doi:10. 6041 /j. issn. 1000鄄1298. 2013. 08. 0444UPSRPS 空间 5 自 由 度并联机构运动学分析*陈修龙摇孙先洋摇邓摇昱( 山东科技大学机械电子工程学院, 青岛 266590)摘要: 提出了能实现三维转动和二维移动的 4UPSRPS 空间 5 自 由 度并联机构, 并对该机构进行了运动学分析。 4UPSRPS 并联机构包含 5 条分支,其中 4 条分支为 UPS( 虎克铰 移动副 球副) 型结构,1 条分支为R PS( 转动副 移动副 球铰) 型结构。 建立了该机构的位置反解数学模型, 推导出了该机构的速度雅可比矩阵和加速度分析表达式,求解了该机构的位置反解、速度和加速度, 并采用 ADAMS 软件对机构的运动学进行模拟仿真,仿真结果表明理论分析结果完全正确,为该并联机构的实际应用奠定了理论依据。关键词: 并联机构摇运动学分析摇5 自 由度中图分类号: TH112文献标识码: A文章编号: 1000鄄1298(2013)08鄄0257鄄05Kinematics Analysis of 4UPSRPS Spatial 5鄄DOF Parallel MechanismChen Xiulong摇Sun Xianyang摇Deng Yu( College of Mechanical and Electronic Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China)Abstract: A 4and two translational DOF, was introduced, and its kinematics analysis was carried out. 4parallel mechanism included five limbs, where four limbs were types of universal jointspherical joint, and the other was type of revolutionsolution of position analysis for the parallel mechanism was presented. On this basis, the Jacobian matrixand acceleration equation were derived, and the inverse position, velocity and acceleration of this parallelmechanism were obtained. Then the virtual simulation of mechanism kinematics was implemented byusing ADAMS software. The simulation results showed that the numerical calculation results were correct.The research could provide a theoretical basis to promote application of 4mechanism.Key words: Parallel mechanism摇Kinematics analysis摇5鄄DOFUPSRPS spatial 5鄄DOF parallel mechanism, which could achieve three rotational DOFUPSRPSprismatical jointprismatical jointspherical joint. The reverseUPSRPS parallel收稿日 期: 2012* 国家自 然科学基金资助项目(51005138) 、山东省优秀中青年科学家科研奖励基金资助项目( BS2012ZZ008) 和山东科技大学杰出青年基金资助项目(2011KYJQ102)作者简介: 陈修龙,副教授,博士后,主要从事并联机构及其动力学研究,E鄄mail: cxldy99@ 163. com0729摇修回日 期: 20120903摇摇引言并联机构具有刚度质量比大、误差不累积、承载能力大等优点,在实际应用上与串联机构形成了互补,成为机器人研究与应用的一个热点[1 ~ 4]。 5 自由度并联机构是少自 由度并联机器人机构中极为重要的一类,与 6 自 由度并联机器人机构相比,它具有机械结构简单,制造和控制成本相对较低等优点;比3、4 自 由度并联机器人机构又具有较多自 由度,5 自由度并联机构可作为并联式 5 坐标测量机、5 轴并联机床或 5 自 由度工业机器人等, 因此在工业生产和其他领域有广阔的应用前景。 国内外有关学者对其进行了研究[5 ~ 14],但目 前对空间 5 自 由度并联机构的研究还相对较少。本文简述一种 4UPS联机构,建立该机构位置反解、速度求解和加速度求解的运动学模型, 采用理论数值分析与 ADAMS 虚拟仿真相结合的方法验证所建模型的正确性。RPS 空间 5 自 由度并

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