张彦斐，陈 超，宫金良

(山东理工大学 机械工程学院, 山东 淄博 255049)

并联机构具有刚度大、精度高等诸多优点，目前已经逐渐应用到各个领域，包括并联机床、微操作机器人、误差补偿器、多维控制器等。并联机构的运动学建模是控制系统设计的前提条件，相应建模方法较多，很多学者对此进行了深入研究[1-3]。陈宇航等[4]基于旋量运算得到子闭环中任意两构件的相对速度和加速度，解决了含有子闭环的并联机构动学建模问题。耿明超等[5]提出一种拟Newton法，提高了并联机构运动学正解的计算效率，并有效提高了实时性。孙坚等[6]借助Matlab中SimMechanics模块的系统动态建模功能，对Stewart平台进行了运动学和动力学分析，避免了复杂的建模过程。另外，基于ADAMS软件可以进行虚拟样机的试验和测试，也能够有效简化并联机构的分析方法[7-8]。如张静等[9]应用Inventor软件建立几何模型，以Parasolid格式导入ADAMS环境，对3-UPS/UP并联机构进行了运动学仿真;贾小刚等[10]结合ADAMS与Pro/E软件对并联机构的虚拟样机进行了运动学分析。

本文提出一种基于宏动3-URS并联机构的六维控制器，建立相应的运动学模型，并利用DirectX技术和四元数表示的坐标系旋转变换，进行六维控制器的虚拟仿真试验。

1 3-URS并联机构

图1所示为一种基于宏动3-URS并联机构，利用光电旋转编码器测量角位移的六维控制器。机构利用3条完全相同且呈中心对称分布的支链，将静平台和动平台连接在一起。6套驱动电机分成3组安装在静平台上，分别为3个万向铰呈正交布置的两轴提供动力输入。……