提出了一种新型的2UU-UPU并联机构,基于螺旋理论对该机构自由度进行了分析,利用修正的Kutzbach-Grübler公式进行了验证。建立了2UU-UPU并联机构的位置反解方程。结合该并联机构的约束条件,给定并联机构的初始结构参数,使用蒙特卡洛法求解了工作空间。以初始结构参数的工作空间体积为参考,研究了结构参数对工作空间的影响,并绘制了该机构结构参数变化对工作空间体积的影响曲线。基于影响曲线优化结构参数并计算其工作空间。研究结构表面优化后的工作空间体积是初始工作空间体积的1.52倍,工作空间明显增大。该研究为2UU-UPU并联机构的结构设计和运动学分析提供了参考。

根据探月工程航天器能源供应的要求,提出了一种具有3自由度的新型可调整航空航天器太阳能电池板的机构,采用2UU-UPU并联机构最为机构原型,对该机构的约束方程和位姿关系进行分析。首先,利用螺旋理论求解出并联机器人的自由度,并通过修正的Kutzbach-Grübler公式进行验证,推出了位置反解方程。在此基础上利用Adams软件对该机构进行了运动学仿真,将仿真结果与理论数值计算结果进行对比,从而验证了可调太阳能电池板机构数学建模的正确性与三维实体模型设计的合理性。