基于运动限定机构的可重构并联机构设计-论文.pdf

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1、第51卷第13期机械工程学报V_01．51NO．132015年7月JOURNALOFMECHANICALENGINEER【NGJu1．2015DoI：l0．3901，JME．2015．13．137基于运动限定机构的可重构并联机构设计术叶伟方跃法郭盛温如凤(北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044)摘要：分析在特殊杆长条件下一种运动限定机构的运动特性。在不同的构型下，运动限定机构可以分别执行一个转动加一个平移运动、一个平移运动、一个转动运动。将运动限定机构与具有两个转动和两个移动运动的串联支链相结合，设计出一类具有可重构特性的混联支链。基于李群理论，得到了混联支

2、链在不同构型下运动的群论表达式。利用三条同样的混联支链连接动平台和定平台，得到了一类新型可重构并联机构。当所有混联支链中的运动限定机构处于奇异位置时，可重构并联机构具有瞬时的6自由度。通过控制运动限定机构运行至不同的构型，可重构并联机构能切换至不同的自由度模式，可以执行四种不同特性的3自由度运动。关键词：运动限定机构；李群理论；混联支链；可重构并联机构中图分类号：TH112DesignofRec0nfigurableParallelMechanismswithDisc0ntinu0uslyMovableMechanismYEWeiFANGYuefaGUOShengWEN

3、Rufeng(SchoolofMechanical，ElectronicandControlEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044)Abstract：Themotioncharacteristicofadiscontinuouslymovablemechanismwithspeciallinklengthconditionisanalyzed．Indiferentconfigurations，thediscontinuouslymovablemechanismhasonerotationalandonetr

4、anslationalmotions，onetranslationalmotion，onerotationalmotion，respectively．ReconfigurablehybridlimbsareobtainedbyintegratingthediscontinuouslymovablemechanismwithseriallimbsthathavetWOrotationalandtwotranslationalmotions．Thekinematicbondsassociatedwiththehybridlimbsindiferentconfiguratio

5、nsareidentifiedbasedonLiegrouptheory．Aclassofreconfigurableparallelmechanismsisconstructedwiththreeidenticalhybridlimbsconnectingthemovingplatformandthefixedbase．Whenallthediscontinuouslymovablemechanismsinthehybridlimbsareinsingularposition，thereconfigurableparallelmechanismshaveinstant

6、aneoussixdegreesoffreedom．Byactuatingthediscontinuouslymovablemechanismsmoveintodiferentmotionbranches，thereconfigurableparallelmechanismshavetheabilitytoperformdiferentkindsofmotion，includingfourkindsofmotionwiththreedegreesoffreedom．Keywords：discontinuouslymovablemechanism；Liegrouptheo

7、ry；hybridlimb；reconfigurableparallelmechanism机构和变胞机构。0前言WOHLHARTt4j在1996年提出了运动转向机构的概念。这类机构在通过一些特殊位置之后会发生随着科技的发展，许多现代化生产过程中需要自由度变化以及运动特性变化，这些特殊位置被称具有多功能、多操作模式的设备【l-2】。同时，在特殊为运动分岔奇异点。基于位移群论，GALLETTI应用环境如高危、航天领域，要求机构具有良好的等【j提出一种构建多环运动转向链的方法，并给出适应性和可变结构特性引。在这种背景下，学者们了一些实例，讨论了