蒲志新 郭建伟 潘玉奇 白杨溪

辽宁工程技术大学机械工程学院,阜新,123000

0 引言

少自由度并联机构因定位精度高、负载能力强、可操作性好等特点而被广泛应用在工业领域中[1-2]。目前,3T1R并联机构作为少自由度并联机构中的一类,应用领域十分广泛,因此对此类并联机构的研究备受学者的关注。由PIERROT等[3]提出的四自由度并联机构是在Delta机器人基础上额外添加一条RUPU支链,从而增加了一组可绕固定轴转动的自由度。然而添加的此条运动支链在高速运动过程中会产生较大的磨损,为解决这一问题,孔民秀等[4]针对Delta-4机构的设计缺点提出一种改进的机构,将RUPU支链中的移动副用四边形连杆机构代替,有效地减小了传动过程中的摩擦,并分析了机构运行的可靠性。文献[5-8]介绍了一类由双动平台组成的3T1R并联机构,使末端执行器的转动范围有较大的增大。

3T1R并联机构的应用前景十分广泛,故研究其性能指标并进行优化设计对促进其性能的提高具有重要意义。在满足实际工况下可以通过遗传算法、粒子群算法、蚁群算法等优化方法,对各项性能指标进行优化以达到更优的效果[9-10]。李菊等[11]提出了三平移并联机构,以可达工作空间和能量传递效率为性能指标对机构进行参数优化设计。曾达幸等[12]基于主成分分析法对Delta机器人多维全域指标进行优化,验证了主成分分析法在并联机构尺寸参数优化求解中的有效性。周亚杰等[13]提出了一种具有高精度、高强度的3-PUS-PU柔顺并联机构,提出定位精度指标和紧凑性指标,对机构的几何尺寸参数通过粒子群算法进行优化设计,从而获得最优结构。……