陈修龙 崔梦强

(山东科技大学机械电子工程学院， 青岛 266590)

0 引言

并联机构具有工作精度高、末端执行器灵敏性好、负载能力强等优点，故而广泛应用于精密制造业和空间机械手等领域[1-5]。随着机器人技术的不断进步，对其设备创新性提出了更高的要求。具备结构冗余的空间并联机构可以较好地提高其机构刚度[6]，但在其高速运动时，并联机构中支链的弹性变形会产生系统振动、内应力增大和运动精度降低等不良影响[7-9]。

近年来，众多学者采用不同建模方法对并联机构的动力学性能进行了研究，柔性杆件的弹性变形问题对机构动力学的影响已成为机构学的研究热点[10-14]。王宗平等[15]提出具有六自由度的6PSS并联机构，基于拉格朗日方程并利用差商求导方式建立了机构的刚体动力学模型，并分析了运动学和动力学中各参数的变化。陈修龙等[16]基于牛顿欧拉法建立了4-UPS-UPU空间机构的动力学模型，分析了相关支链的受力情况，最后通过虚拟样机验证了Matlab理论结果的正确性。ZHANG等[17]基于有限元描述了柔性杆件梁单元模型，并通过拉格朗日法建立了考虑柔性杆件的动力学方程，采用一次迭代的方式求解其方程，并研究了弹性振动对机构的影响。WANG等[18]根据并联机构刚柔耦合的特点，基于有限元法通过离散柔性构件得到梁单元模型，然后利用KED法对3PRR平面并联机构的动力学方程进行组合装配，研究了其末端构件的运动特性。YU等[19]利用ANSYS Workbench软件对一种八连杆机构进行了刚柔耦合动力学分析，研究了柔性构件对机构传动特性曲线的影响，对轴孔尺寸进行优化发现，主连杆处的最大等效应力明显降低。……