沈惠平 顾晓阳 李 菊 邓嘉鸣

(常州大学现代机构学研究中心， 常州 213016)

0 引言

并联机构(Parallel mechanism，PM)一般为多回路空间机构，回路间存在耦合性，这种耦合性给运动学、动力学分析和运动控制带来不便。因此，当机构具有符号式位置正解/具有运动解耦性时，其运动学、动力学分析求解简单，且可简化控制和轨迹规划问题。

具有三平移一转动(3T1R)的并联机器人具有工作空间大、成本低等特点，在制造业中应用比较广泛。但其结构复杂、运动耦合性强，为此国内外学者对3T1R并联机构进行了新机型的设计、评估与优化。文献[1-3]设计了一类由定平台、4条支链和双动平台组成的SCARA运动并联机构；文献[4-6]设计了H4、Heli4、Par4等系列四自由度3T1R并联操作手；文献[7-8]提出了2种具有Schoenflies运动的四自由度解耦并联机构；文献[9-11]对四自由度并联机构进行了运动学分析；杨桂林等[12]提出一种4PPa-2PaR并联机构，并对其进行了优化；YANG等[13]基于有限螺旋理论提出一种3T1R变轴运动的并联翼型结构的递阶综合方法；杭鲁滨等[14]设计了一种新型三平移一转动解耦并联机构；莫徽君等[15]基于螺旋理论构建了一种新型四自由度完全解耦并联机构；赵铁石等[16]提出一种空间4-URU并联机构；黄田等[17]将移动副代替螺旋副设计了新型无装配间隙的并联机构；贾凯凯等[18]提出一种具有空间SCARA运动的四自由度并联机构；赵铁石等[19]基于螺旋理论提出一种混合型空间并联平台机构。

本文设计一种低耦合度(k=1)的3T1R并联机构，在拓扑分析的基础上，根据……