沈惠平 黄凯伟 邓嘉鸣 尤晶晶 杨廷力

(1.常州大学现代机构学研究中心, 常州 213016; 2.南京林业大学机械电子工程学院, 南京 210037)

0 引言

目前，国内外学者在并联机构的型综合、运动学及其性能等方面的研究较多[1-4]，而有关动力学的研究相对较少。常用的动力学分析方法有动力学普遍方程[5-6]、Newton-Euler法[7-8]、Lagrange方程[9-10]、Hamilton正则方程[11]、Kane方法[12-13]等。

陈修龙等[5]利用动力学普遍方程推导了4-UPS+1-UPU并联机构的动力学模型；KALANI等[6]基于虚功原理，提出一种能够减少计算时间、提高精度的改进型动力学普遍方程，并对6-UPS Gough-Stewart机构进行了正逆动力学分析；SHIAU等[7]采用Newton-Euler法对3-RPS混联机构进行动力学建模；李研彪等[8]在考虑关节摩擦效应的情况下，采用Newton-Euler法建立了5-PSS+1-UPU并联机构的动力学模型，并进行数值仿真验证；LEBRET等[9]利用Lagrange方程对Stewart机构进行动力学分析和控制；THANH等[10]通过Lagrange方法解决了冗余并联机构的动力学建模问题；尤晶晶等[11]利用Hamilton正则方程，对并联式六维加速度传感器进行了动力学研究；于影等[12]基于Kane方程，建立了6-RUS型并联机构的逆动力学模型，并以此实时调整对接喇叭口的位姿状态；鹿玲等[13]采用计算效率较高的Kane方法建立了5UPS/PRPU并联机床的动力学模型，以解决冗余驱动并联机构的驱动力协调问题。此外，工业上许多场合需要结构简单、少驱动源的并联机构。沈惠平等[14-15]提出少输入-多输出并联机构的概念及其系统的设计方法，并发明了大量少输入-多输出并联机构及操作手(含单自由度多输出的并联机构)[16-18]，还研制了系列基于单输入多输出(1T2R、2T2R、3T1R)的并联机构的并联振动筛样机[19-20]。……