留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

工作空间最大化的4-RUPaR并联机构尺度优化设计

杜力 彭斯洋 车林仙 文世坤

杜力, 彭斯洋, 车林仙, 文世坤. 工作空间最大化的4-RUPaR并联机构尺度优化设计[J]. 机械科学与技术, 2018, 37(11): 1685-1692. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180052
引用本文: 杜力, 彭斯洋, 车林仙, 文世坤. 工作空间最大化的4-RUPaR并联机构尺度优化设计[J]. 机械科学与技术, 2018, 37(11): 1685-1692. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180052
Du Li, Peng Siyang, Che Linxian, Wen Shikun. Optimal Design of Dimensions of 4-RUPaR Parallel Mechanism through Maximizing Workspace[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2018, 37(11): 1685-1692. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180052
Citation: Du Li, Peng Siyang, Che Linxian, Wen Shikun. Optimal Design of Dimensions of 4-RUPaR Parallel Mechanism through Maximizing Workspace[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2018, 37(11): 1685-1692. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180052

工作空间最大化的4-RUPaR并联机构尺度优化设计

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180052
基金项目: 

重庆市基础科学与前沿技术研究专项目(cstc2015jcyjA70006)与重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJ1600606,KJZD-K201803401)资助

详细信息
    作者简介:

    杜力(1971-),教授,博士,研究方向为机构学,dulicq@126.com

    通讯作者:

    车林仙,教授,博士,lx.che@163.com

Optimal Design of Dimensions of 4-RUPaR Parallel Mechanism through Maximizing Workspace

  • 摘要: 对一种新型3T1R并联机构-4RUPaR并联机构进行工作空间分析和尺度参数优化设计。首先利用解析几何中的坐标变换理论,以机构的杆长作为约束条件,得到了运动学反解方程;然后根据运动学反解方程,建立工作空间的约束条件,通过MATLAB编程实现机构的定姿态工作空间的可视化,并通过"点集"近似表达工作空间的大小;最后采用单一变量分析法得出了并联机构尺度参数与定姿态工作空间的关系。以工作空间最大化作为优化目标,采用差分进化算法求解该优化问题,获得了良好的机构尺度参数,使得并联机构的有效工作空间更大更健壮,也更加符合工程实用要求。
  • [1] 黄勇刚.少自由度并联机器人拓扑结构设计及运动学研究[D].重庆:重庆大学,2005:1-15 Huang Y G. Study on topology structure design and kinematics of lower-mobility parallel robot[D]. Chongqing:Chongqing University, 2005:1-15(in Chinese)
    [2] Ni Y B, Wu N, Zhong X Y, et al. Dimensional synthesis of a 3-DOF parallel manipulator with full circle rotation[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2015,28(4):830-840
    [3] Monsarrat B, Gosselin C M. Workspace analysis and optimal design of a 3-leg 6-DOF parallel platform mechanism[J]. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 2003,19(6):954-966
    [4] Hou Y L, Hu X Z, Zeng D X, et al. Biomimetic shoulder complex based on 3-PSS/S spherical parallel mechanism[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2015,28(1):29-37
    [5] 刘辛军,王立平,吴泽启,等.基于力传递性能的平面并联机器人的优化设计[J].清华大学学报(自然科学版),2008,48(11):1927-1930 Liu X J, Wang L P, Wu Z Q, et al. Optimum design of a planar parallel robot based on force transmissibility[J]. Journal of Tsinghua University (Science and Technology), 2008,48(11):1927-1930(in Chinese)
    [6] 王飞博,陈巧红,武传宇,等.2-UPR-SPR并联机构尺度综合[J].机械工程学报,2015,51(21):24-32 Wang F B, Chen Q H, Wu C Y, et al. Dimensional synthesis of a 2-UPR-SPR parallel manipulator[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2015,51(21):24-32(in Chinese)
    [7] 姚郁,张义凤.基于逆向运动学的6自由度并联机构尺度综合[J].机械工程学报,2009,45(1):9-13 Yao Y, Zhang Y F. Dimensional synthesis of 6-DOF parallel manipulator based on the inverse kinematics[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2009,45(1):9-13(in Chinese)
    [8] 季晔,刘宏昭,原大宁.4-SPS/PPU型并联机构工作空间与尺度分析[J].农业机械学报,2013,44(11):322-328 Ji Y, Liu H Z, Yuan D N. Workspace and scale analysis of 4-SPS/PPU parallel mechanism[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2013,44(11):322-328(in Chinese)
    [9] 车林仙.4-RUPaR并联机器人机构及其运动学分析[J].机械工程学报,2010,46(3):35-41 Che L X. 4-RUPaR parallel robot mechanisms and their kinematics analysis[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2010,46(3):35-41(in Chinese)
    [10] 杨廷力,刘安心,罗玉峰,等.机器人机构拓扑结构设计[M].北京:科学出版社,2012:9-16 Yang T L, Liu A X, Luo Y F, et al. Theory and application of robot mechanism topology[M]. Beijing:Science Press, 2012:9-16(in Chinese)
    [11] 赵景山,冯之敬,褚福磊.机器人机构自由度分析理论[M].北京:科学出版社,2009:112-163 Zhao J S, Feng Z J, Chu F L. Analytical theory of degrees of freedom for robot mechanisms[M]. Beijing:Science Press, 2009:112-163(in Chinese)
    [12] 胡鑫喆.基于球面并联机构的人形机器人肩关节仿生设计[D].河北秦皇岛:燕山大学,2014:26-34 Hu X Z. The bionics design of humanoid robot shoulder based on spherical parallel mechanism[D]. Hebei Qinhuangdao:Yanshan University, 2014:26-34(in Chinese)
    [13] 车林仙,程志红,何兵.4-PRUR并联机构及其位置分析的差分进化算法[J].机械工程学报,2010,46(23):36-44 Che L X, Cheng Z H, He B. 4-PRUR parallel mechanism and its displacement analysis based on differential evolution algorithm[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2010,46(23):36-44(in Chinese)
    [14] 车林仙.面向机构分析与设计的差分进化算法研究[D].江苏徐州:中国矿业大学,2012:62-98 Che L X. Study on differential evolution algorithms orientating analysis and design of mechanisms[D]. Jiangsu Xuzhou:China University of Mining and Technology, 2012:62-98(in Chinese)
    [15] 段海滨,张祥银,徐春芳.仿生智能计算[M].北京:科学出版社,2011:107-114 Duan H B, Zhang X Y, Xu C F. Bio-inspired computing[M]. Beijing:Science Press, 2011:107-114(in Chinese)
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  384
  • HTML全文浏览量:  64
  • PDF下载量:  62
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-17
  • 刊出日期:  2018-11-05

目录

    /

    返回文章
    返回