APP下载

基于螺旋理论的非接触式测量运动平台设计①

2018-08-03,*,,

佳木斯大学学报(自然科学版) 2018年4期

, *, ,

(佳木斯大学a.机械工程学院,b.材料科学与工程学院,黑龙江 佳木斯 154007)

0 引 言

螺旋理论是由牛顿力学发展起来的,用来描述物体运动的力学体系,其深刻在于从物体运动的本来面貌入手,将平动与转动综合考虑,这样使问题的处理大为简化[1~2]

螺旋理论形成于十九世纪初[3]。Dimentberg[4-5]在1950年首次将螺旋理论应用到空间机构分析中,引起广泛关注。针对当前物流分拣中目标姿态不同的特点,提出了一种基于螺旋理论的新型混联机构。

之前已经对1Rz3T四自由度和五自由度的并联机构有过较为深入的研究,现将其与螺旋理论结合起来分析,利用螺旋理论的特点将其进行优化改造,做出了一套新的方案,即1Rz3T四自由度的运动解耦并联机构;依照上述方法,也可将1Rz2Txy对称平面并联机构实行优化升级,在此基础上新研发出一种3RRR型的1Rz2Txy对称平面并联机构,此外,若将这两种优化过的机构进行合并,则会形成一个全自由度的混联机构。

1 机构分析

详细且全面的分析过1Rz3T四自由度并联机构后,可计算出其运动平台运动的螺旋基系为:

(1)

能够推出该并联机构运动平台对应的约束螺旋基系为

(2)

由螺旋理论可以推出,在某个支链有5个自由度时,该支链对应的约束螺旋基系为

(3)

能够推出该支链对应的运动螺旋基系为

(4)

由(4)可知,其支链为PRRRR型,并且其中的R轴与Z轴是互相平行的,R轴还与运动平台相连接,剩下的R轴线、P运动副都与Y轴相平行,此外,其还有多种分支链形式,详见图1。

图……

登录APP查看全文