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新型六自由度微动并联机构的工作空间分析

程颖 杨德华 吴常铖 费飞

程颖, 杨德华, 吴常铖, 费飞. 新型六自由度微动并联机构的工作空间分析[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(3): 433-439. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180178
引用本文: 程颖, 杨德华, 吴常铖, 费飞. 新型六自由度微动并联机构的工作空间分析[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(3): 433-439. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180178
Cheng Ying, Yang Dehua, Wu Changcheng, Fei Fei. Workspace Analysis of a Novel Six DOFs Parallel Mechanism with Micro Displacement[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(3): 433-439. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180178
Citation: Cheng Ying, Yang Dehua, Wu Changcheng, Fei Fei. Workspace Analysis of a Novel Six DOFs Parallel Mechanism with Micro Displacement[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(3): 433-439. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180178

新型六自由度微动并联机构的工作空间分析

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180178
基金项目: 

国家自然科学基金项目 U1531110

详细信息
    作者简介:

    程颖(1995-), 硕士研究生, 研究方向为精密仪器、并联机构, cying0208@126.com

    通讯作者:

    杨德华, 教授, 硕士生导师, 博士, dhyang@nuaa.edu.cn

  • 中图分类号: TH112

Workspace Analysis of a Novel Six DOFs Parallel Mechanism with Micro Displacement

  • 摘要: 在实现天文光学镜面毫米级行程位姿调整和微纳米级精密定位中,基于全柔性铰链的新型3SPS+3(SP-U)六自由度并联机构的工作空间主要由柔性铰链相对较小的回转空间所定义。分析了3SPS+3(SP-U)并联机构运动自由度及其部分自由度解耦特性,并根据实物样机的几何参数建立了其运动学逆解模型。在此基础上,基于柔性铰链回转空间及支链行程范围,采用搜索法分析了其工作空间,并采用激光跟踪仪对样机的工作空间进行了实测。理论计算和实测结果验证了该机构动平台中心点的平动位移空间可达±3 mm,转角空间可达±1°,确保了其在应用中具有足够的工作范围,达到了设计目标。
  • 图  1  3SPS+3(SP-U)六自由度微动并联机构

    图  2  柔性铰链

    图  3  动平台运动轨迹图

    图  4  六根主动支链的长度变化曲线

    图  5  工作空间求解流程图

    图  6  初始姿态时的位置可达工作空间

    图  7  初始位置时的姿态可达工作空间

    图  8  激光跟踪仪测量实验

    图  9  初始姿态时样机的位置可达工作空间

    图  10  初始位置处实验样机的姿态可达工作空间

    表  1  机构的结构参数

    mm
    参数名称 参数值
    RP 135.1
    RA 144.9
    RB 127.9
    h 248.3
    下载: 导出CSV

    表  2  动平台的转动角度

    (°)
    控制转动值 激光跟踪仪实测转动值 拟合平面转动值
    X轴转动 +1 +1.004 6 +1.025 6
    -1 -0.996 3 -0.979 9
    Y轴转动 +1 +1.006 2 +0.992 5
    -1 -1.005 2 -0.953 6
    Z轴转动 +1 +1.005 5 +0.943 3
    -1 -1.008 3 -0.935 5
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-02-27
  • 刊出日期:  2019-03-05

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