梅江平，薛 娜，刘松涛，宋 涛

（1. 天津大学机械工程学院，天津　300072；2. 辰星（天津）自动化设备有限公司技术部，天津　301701）

一种4自由度高速并联机械手动态特性分析

梅江平1，薛 娜1，刘松涛2，宋 涛2

（1. 天津大学机械工程学院，天津300072；2. 辰星（天津）自动化设备有限公司技术部，天津301701）

以一种可实现SCARA运动的4自由度高速并联机械手（Cross-Ⅳ机械手）为研究对象，将运动学理论和虚拟仿真相融合，研究一种分析高速/高加速运动机构轨迹误差的系统性策略和方法.以运动学逆解模型为基础，获得Cross-Ⅳ机械手在给定运动轨迹和运动规律时的驱动关节位置数据曲线.利用三维CAD模型，通过有限元软件ANSYS和机械动力学软件ADAMS联合建模，创建Cross-Ⅳ机械手的刚柔混合模型.将驱动关节位置数据代入刚柔混合模型，仿真得到系统重力和惯性力引起的构件弹性形变导致的末端轨迹误差，并分析各向轨迹误差和综合误差随负载、运动规律和工作平面不同的变化规律，为机械手轨迹规划、运动规律优选和误差控制提供理论支撑和分析方法.

并联机械手；虚拟样机仿真；刚柔混合建模；轨迹误差

近年来，为满足快速抓放的作业需求，一类可以实现空间高速抓取和放置作业的并联机械手，在电子、医药和轻工等行业中得到广泛应用［1-3］.该类机械手的伺服驱动装置可安装在支架上，从动杆件可采用轻质细杆制作而成，特别适合实现高速抓放作业.由于该类高速并联机械手运动时具有很高的速度和加……