张 俊 池长城 蒋舒佳

(福州大学机械工程及自动化学院， 福州 350116)

0 引言

以并联机构为核心功能模块的混联加工单元具有大工作空间、高刚度、高灵活性等优点，正逐步应用于复杂零件的高效加工和精密装配[1-6]。运动精度是衡量该类装备使役性能的核心指标之一，特别是并联机构的末端位姿精度，一直是学术界和工业界的研究热点。一般而言，提高并联机构末端位姿精度的方法大致可分为运动学标定和精度设计两类[7-8]。运动学标定是在设备制造后，通过误差辨识和误差补偿来提高其运动精度；精度设计则是在设备制造前，通过合理分配零部件误差来提高其运动精度。

围绕并联机构的精度设计，一些学者已进行了相关研究。按其研究流程，精度设计一般包括误差分析和精度综合两个环节。误差分析的前提是误差建模，即建立机构几何误差源与其末端位姿误差的映射关系。根据所采用的不同数学工具，误差建模的方法大致有旋量法、一阶摄动法、D-H矩阵法和Grassman-Cayley代数法等[9-12]。ZHANG等[10]利用旋量法建立了4RSR-SS型并联机构的几何误差模型，并根据驱动螺旋和约束螺旋分离出可补偿误差源和不可补偿误差源。洪振宇等[11]采用摄动法解析了混联机械手Trivariant的不可补偿误差源，并借助灵敏度分析揭示了各不可补偿误差源对末端姿态误差的影响规律。LEE等[12]采用D-H矩阵法建立了三自由度平动并联机构的几何误差模型，得到影响平台位置精度的27个误差源，再通过标定仿真实验对误差模型的有效性进行了验证。……