一种可重构的空间开/闭链6R移动并联机构的设计与分析
2021-09-13张春燕蒋新星朱锦翊卢晨晖
工程设计学报 2021年4期
陈 致,张春燕,蒋新星,朱锦翊,卢晨晖
(上海工程技术大学机械与汽车工程学院,上海201620)
近年来,并联机构作为机器人领域的重要分支,已广泛应用于工业、农业和医疗等领域[1-4]。并联机构具有独特的闭环特性,常被用作移动机器人的移动机构[5],可大大提高机器人的刚度和承载能力。例如:陈昊等[6]研制了一款以并联机构为腿部机构的步行机器人,其足端具有6个自由度,可在复杂地面环境下工作;何研颖等[7]以平面六杆机构为本体,设计了一种两轮移动机器人,其结构紧凑,质量较小,具有高机动性,可实现轮式移动;Kong[8]设计了一种六杆单环机构,其利用分岔点的切换来实现在地面上的循环平移。
相较于传统的移动并联机构,可重构移动并联机构不仅具有承载能力强、刚度大和动态特性好等优点,还具有可重构特性。面对多种工作环境,可重构移动并联机构可通过改变自身的构型来完成不同的任务,其受到了学者们的广泛关注[9-12]。例如:Liu 等[13]利用平面四杆机构与六杆机构,设计了一种可重构移动并联机构,其具有滚动和步行两种模式;刘超等[14]结合地面移动需求,利用机构分岔点来实现模式切换,设计了一种具有类蠕动、平面4R(转动副)转向和内翻模式的地面移动机构;姚舜等[15-16]将2 个经典的Schatz 机构组合设计成一种可实现单动力转向爬行的移动机器人,分析了其移动机理并通过试验样机验证了其转向控制方法的可行性。上述研究表明,可重构移动并联机构可通过构型切换来适应不同的地形。……
登录APP查看全文
