王晓磊，王永钊，刘 祥

（辽宁工业大学机械工程与自动化学院，辽宁 锦州121001）

1 引言

在目前的集装箱生产过程中，集装箱角柱板材的折弯工序大多依然采用人工进行板材的上下料，既危险，生产效率也低，因此，本文提出了一种基于2-P（Pa）并联机构（其中，P表示直线运动副，Pa表示平行四边形结构）的集装箱角柱板材上下料机械手。相对于串联结构，并联结构具有结构简单、精度高、刚度大、积累误差小等优点，在搬运、产品分拣、机械加工、装配等自动化领域中得到了广泛的应用［1］，也越来越受到受到研究人员的关注［2-3］。在对少自由度并联机械手的研究中，建立动力学模型是对并联机构进行动力学分析的基础，也是实现并联机构高精度控制的前提［4］。常用的建立动力学方程的方法有：牛顿-欧拉法［5］、虚功原理［6］、凯恩方法［7］、拉格朗日法［8］等方法。相对于其他方法，拉格朗日法方程数目少，易于转化，便于对并联机构的控制。文献［9］基于拉格朗日第一类方程，建立了2自由度平面并联运动平台的操作空间动力学模型。并基于此分析了其各项运动学性能指标和动态性能指标。文献［10］基于拉格朗日法对一种2-DOF类球面并联转台进行了动力学建模和分析。

本文以基于2-P（Pa）并联结构的板材上下料机械手为研究对象，利用解析法求出了并联机构的位置正反解，末端执行机构的机构的速度方程与加速度方程。采用拉格朗日方程建立了机构的动力学模型，并通过理论计算与实例分析，验证了动力学模型的正确性与有效性。……