五自由度串并联机构的运动学分析*

提出了一种五自由度串并联机构，并对其作了正反解分析。利用杆长不变，采用矢量几何方法，求得了机构的位置反解。基于反解方程，利用数值迭代的方法，求机构并联部分的位置正解，再利用几何投影的办法，进一步求出了机构串联部分的位置正解，并通过实例对所推导出的正反解算法进行了验证，证明其是正确有效的。

串并联机构；位置正反解；数值迭代

机构运动位置分析包括位置反解和位置正解，是受力分析、误差分析、工作空间分析和运动控制的基础。串并联机构运动学正反解分析包括串联部分正反解和并联部分正反解。其中，并联部分比串联部分较为容易求解，而并联部分反解比正解更容易求解。

目前，求解位置正解主要有数值解法和封闭解法[1]。高建设等[2]以能耗最小姿态为最优姿态,基于矢量法求解了该串并混联腿的运动学正解和反解。韩方元等[3]提出了一种求解3-PRS并联机构正解的快速数值解法，使得计算速度比普通算法快1.5倍。毕树生等[4]提出了一种新颖的用于微动操作的串并联机构，利用矢量运算的方法分析了机构的位置正反解。刘晶晶等[5]设计了一种串并混联7-DOF仿人机械臂,并通过对并联机构进行运动学分析和D-H建模,建立了仿人机械臂正运动学的数学模型。蒋俊香[6]提出了新一代串并联机床LINKS-EXE700，并对其反解作了详细的介绍，先利用姿态矩阵求解串联部分的反解，然后利用杆长不变建立约束方程，求解并联部分的反解。……