张国辉+杨益+王伟伟+齐鑫+顾金梅

摘 要：3-RPS并联机构具有高精度、高承载能力、结构简单紧凑、易于实现高速运动等优点，由此基于3-RPS并联机构，开展新型电流体动力打印设备的研发工作。对3-RPS并联机构电流体打印机的结构进行了设计，并对一些受力部件以及非标准零件进行了设计计算，相关结果表明采用3-RPS并联机构的电流体动力打印设备设计方案可行。

关键词：三自由度并联机构 电流体动力 3D打印机 结构设计

中图分类号：TP24 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（b）-0040-04

Abstract：The 3-RPS parallel mechanism has the advantages of high precision， high load capacity， simple and compact structure， easy to realize high-speed movement， etc. The research work of this paper is based on 3-RPS parallel mechanism. The structure of 3-RPS parallel mechanism current-body printer is designed， and some force components and non-standard parts are designed and calculated. The results show that the design scheme of 3-RPS parallel mechanism is feasible.

Key Words：Three-freedom parallel mechanism； Electrohydrodynamic； 3D printer； Structural design

近年来，由于三自由度的并联机构相对来说驱动元件少，而且成本较低，结构也比较紧凑，使得它拥有了很大的发展以及运用潜力，从而引起了国内外大量机械领域学者的关注[1-2]。其中，澳大利亚的Hunt[3]所提出的能够使得二维转动以及一维移动同时实现的3-RPS并联机构成为了全球该领域的研究热点之一。

但对于三自由度RPS类型的并联机构，它运动空间上的分析研究并不多。追究其根本原因，是因为RPS类型的并联机构只有3个独立的自由度，如果要计算得到对应的工作空间，就必须要求出3个自由度的移动坐标，而此过程中对方程整体的求解带来巨大的困难，尤其体现在解析解的复杂工作量上。李艳文[4]对3-RPS并联机构的奇异判别式以及奇异分布进行了研究；利用牛顿的欧拉法则，李永刚[5]对3-RPS并联机构的逆动力学进行了分析；对于3-RPS的驱动力以及约束反力，赵燕[6]采用了力和力矩的平衡方程来进行确定；……