杜岩锦，郭宗和，杜晴晴，徐 昭

（山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博 255049）

1 引言

在传统的并联机构优化设计过程当中，设计者们大多数都是进行确定性优化设计，忽略了不确定性因素[1-2]的影响。然而不确定性因素确实存在于并联机构的设计、加工、装配等过程中，如构件的加工精度误差、运动副间隙误差、机构装配误差以及外界环境所引起的热胀冷缩、受力变形等。在并联机构多目标优化设计[3]过程中，由于不确定性因素在设计初期就已经出现，他们会随着设计变量、设计参数、约束条件等在多个目标函数之间传播，使得不确定性因素在最终的设计结果中累积并且会造成优化结果的可靠性下降。在文献[4-5]的基础上，将考虑随机不确定性的多目标设计优化理论应用于3-PRRS并联机构的优化设计中。在构建该并联机构考虑不确定性的多学科设计优化模型[6]的基础上，采用基于文献[7]的6Sigma质量设计（DFSS）优化算法进行优化设计。为提高并联机构优化设计结果的可靠性提供一种新的思路与方法。

2 3-PRRS并联机构模型

3-PRRS并联机构由静平台M1M2M3、动平台a1a2a3以及连接两个平台的3条均匀分布且结构相同的支链组成，每条支链均由一个移动副P、转动副R1、转动副R2和一个球副S组成，如图1所示。

图1 3-PRRS并联机构结构简图Fig.1 3-PRRS Parallel Mechanism Schematic Diagram

其中，与移动副相连的转动副R1的轴线始终与静平台平行，与连杆li相连的转动副R2的轴线与转动副R1轴线相互垂直。P副和转动副R1为驱动副。点为移动杆与静平台的交点，点为连杆li（i=1、2、3）与动平台连接的球副S的中心，动平台的直径为d，静平台（虚线部分，即转动副R2的中心点Gi在静平台上的投影，投影点为Mi）直径为D。……