一种新型低耦合度3T1R非全对称并联机构的刚度性能分析

简介

具有空间三平移一转动(3T1R)功能的并联机器人操作手,因其具有工作空间大、易实现高速、成本低等优点,在工业上获得广泛应用。针对作者提出的一种新型3T1R非全对称并联机构进行了刚度性能分析。首先,对该机构进行了拓扑结构的描述;其次,基于虚拟弹簧法建立了每条支链的刚度模型并求解其刚度矩阵;然后,对机构笛卡尔刚度矩阵中扭转刚度和线性刚度的变化趋势进行了分析,并讨论了冗余支链对整体刚度性能的影响;最后,结合ANSYS的有限元分析对该方法的计算数值进行了验证。研究结果为该并联机器人操作手的结构设计、样机研制奠定了基础。