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含子闭环并联机构的六维控制器奇异性分析及限位设计
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  • 英文篇名:The Singularity Analysis and Position Limitation Design of 6-DOF Controller Based on Parallel Mechanism With Sub Closed-chains
  • 作者:李帅 ; 张建军 ; 戚开诚
  • 英文作者:LI Shuai;ZHANG Jianjun;QI Kaicheng;School of Mechanical Engineering,Hebei University of Technology;
  • 关键词:六维控制器 ; 并联机构 ; 雅可比矩阵 ; 奇异位形 ; 机械限位
  • 英文关键词:6-DOF controller;;parallel mechanism;;Jacobian matrix;;singularity loci;;mechanical position limitation
  • 中文刊名:JSYY
  • 英文刊名:Machine Design & Research
  • 机构:河北工业大学机械工程学院;
  • 出版日期:2019-02-20
  • 出版单位:机械设计与研究
  • 年:2019
  • 期:v.35;No.179
  • 基金:国家自然科学基金(51175144);; 天津市自然科学基金(17JCZDJC40200)资助项目
  • 语种:中文;
  • 页:JSYY201901013
  • 页数:7
  • CN:01
  • ISSN:31-1382/TH
  • 分类号:43-49
摘要
针对现有的基于并联机构的六维控制器灵巧度不高、动态性能差等问题,提出一种含子闭环三支链6自由度并联机构的六维控制器。首先应用封闭矢量法,建立了运动学反解模型,求出了解析解;在反解的基础上,建立了运动学正解模型,求出了数值解,同时建立了逆解雅可比矩阵;基于逆解雅可比矩阵的分析和机构的速度分析,求解出了的三种奇异位形;最后依据奇异位形提出了机械限位的方案,保证控制器可以实现其功能。
        Currently existing six-dimensional controllerbased on parallel mechanism has shortcoming of poor dexterity and worse dynamic performance. Aiming at this kind of research situation,a novel controller with six-dimension based on 6-DOFparallel mechanism with three branched chains and sub closed-chains is designed in this paper. First,the inverse kinematic modelis established analytically; Based on the inverse kinematic model,the forward kinematic modelwith numerical solutionand the Jacobian matrix with inverse modelare solved; Based on the analysis of Jacobian matrix with inverse model and the analysis of velocity,three kinds of singularity loci are obtained; At last,in terms of the singularity loci,the scheme of mechanical position limitation is put forward to ensure the function of the controller.
引文
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