刘国军

（湖南理工学院 机械学院，湖南 岳阳 414006）

0 引言

由于精度高、有效载荷大及具有高速运动能力，Gough-Stewart平台被广泛用于运动模拟器[1]。大部分六自由度运动模拟平台只有6个支路，但当负载很重时，会导致支路的驱动力会很大。为了解决这个问题，有很多公司在6个支路Gough-Stewart平台的基础上添加了3条被动气动缸，即为气源辅助式重载六自由度运动模拟平台，如Moog公司气源辅助式重载六自由度运动模拟平台的总移动载荷高达28 t[2]；天津福云天翼科技有限公司气源辅助式重载六自由度运动模拟平台的总移动载荷高达15 t[3]。但有时负载会特别重，如重载坦克运动模拟的负载会高达40 t。此时，采用气源辅助式重载六自由度运动模拟平台将不可行。由于冗余驱动可以减小支路驱动力的大小[4-5]，本文将在6个支路液压驱动Gough-Stewart平台的基础上再添加3条主动液压缸，即构成6+3型液压冗余驱动六自由度运动模拟平台。

很多学者对冗余驱动并联机器人的动力学建模和优化设计进行了研究[5]。Wang L.等[6]首先利用牛顿-欧拉方程对一个三自由度平面运动冗余驱动并联机器人建立了动力学模型，然后对一个与驱动力相关的目标函数最小进行了寻优。Wu J.等[7]利用虚功原理对平面运动三自由度4-RRR、3-RRR和2-RRR并联机器人建立了动力学模型，然后利用一个动力学性能指标函数对它们的性能进行了比较。Chen H.等[8]利用拉格朗日方程和达朗贝尔原理对冗余驱动并联机器人建立了动力学模型。赵和高等[9]首先利用虚功原理和支路雅可比矩阵对8-PSS冗余驱动并联机器人建立了动力学模型，然后通过提出新的动态性能指标对其动态性能进行评估。……