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1、I=ij2．弋。夯或IⅪModernMachne基于螺旋理論的滑塊群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)自由度分析水張軍(長江師范學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院，重慶涪陵408100)摘要：本文研究的滑塊群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種比較少見的少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。該并聯(lián)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)X和Y軸的移動(dòng)以及繞z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。運(yùn)用螺旋理論分別對單個(gè)分支的約束和整個(gè)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)螺旋進(jìn)行求解。通過螺旋理論中的互逆原理，求解出機(jī)構(gòu)的約束螺旋系，從幾何的線性相關(guān)性來求解機(jī)構(gòu)的自由度。通過求解約束螺旋系的最大線性無關(guān)組和剛化輸入后約束螺旋系的最大線性無關(guān)組來進(jìn)行對比分析，判斷機(jī)構(gòu)自由度選取的合理性。關(guān)鍵詞：螺旋理論滑塊群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)自由度約束中圖分類號(hào)：TH
2、11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002—6886(2016)03—0024—03AnalysisofthedegreesoffreedomofaslidergroupdrivingmechanismbasedonthescrewtheoryZHANGJunAbstract：Theslidergroupdrivingmechanismwestudiedisarelativelyrareless—degree—of—freedomparallelmeeha—nism，whichcanmovealongXandYaxisandrotatearoundZaxis．Inthispaper，we
3、usedthescrewtheorytosolvethemotionscrewsofasinglebranchandthewholeparallelmechanismrespectively．Usingthereciprocalprincipleofthescrewtheory，wesolvedtheconstraintscrewsoftheparallelmechanism．Wealsosolvedthedegreesoffreedomofthemechanismfromtheaspectofgeometriclinearcorrelation．Bycomparingthemax
4、imallinearlyindependentsetoftheconstraintscrewsandthatoftheconstraintscrewsafterrigidifiedinput，wejudgedtherationalityofthedegreeoffreedomtochoose．Keywords：screwtheory；slidergroupdrivingmechanism；degreesoffreedom；constraint本文對一種能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)移動(dòng)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的并0引言聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，運(yùn)用螺旋理論描繪出機(jī)構(gòu)支鏈的2O世紀(jì)90年代以來，由于6自由度的并聯(lián)機(jī)運(yùn)動(dòng)螺旋和
5、運(yùn)動(dòng)反螺旋，對機(jī)構(gòu)的自由度進(jìn)行計(jì)算構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作空間較小，運(yùn)動(dòng)過程控制難度和分析，最后對機(jī)構(gòu)輸入的選取進(jìn)行判別。該機(jī)構(gòu)較高，制造加工成本昂貴等難以逾越的弱點(diǎn)，并且通結(jié)構(gòu)簡單，易于控制、運(yùn)動(dòng)精度高、沖擊小，在精密機(jī)過對少自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行串聯(lián)或者并聯(lián)同樣可床、微制造、醫(yī)療、軍工等精密微調(diào)領(lǐng)域有較廣泛的以實(shí)現(xiàn)6自由度機(jī)構(gòu)的功能，因此，廣大機(jī)器人研究應(yīng)用前景者開始將目光轉(zhuǎn)向少自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)E1-4]。在國1滑塊群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)型的建立內(nèi)的研究者中，余順年等提出一種能實(shí)現(xiàn)空問一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)、二個(gè)移動(dòng)的空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)，通過對該機(jī)構(gòu)的本文研究的滑塊驅(qū)動(dòng)群機(jī)構(gòu)主要由等邊三角形運(yùn)動(dòng)學(xué)正反封閉形式的建
6、立，對其工作空問進(jìn)行了的動(dòng)平臺(tái)DD和定平臺(tái)、以及連接兩個(gè)分析。張志良等對一種能夠?qū)崿F(xiàn)一維平動(dòng)和兩平臺(tái)的3條支鏈組成，每條支鏈分別由兩個(gè)移動(dòng)副維轉(zhuǎn)動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)建立了位置方程，并求解出其的和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副依次相連組成，如圖1所示。其中支鏈位置正逆解。張二江等采用基于方位特征集的1和支鏈2的下滑塊和的滑動(dòng)軌跡相互平行，方法對即2PUS一2PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目進(jìn)行支鏈3的下滑塊與支鏈1和支鏈2的下滑塊和分析，利用矢量法運(yùn)算建立了該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置逆運(yùn)動(dòng)軌跡垂直，每條支鏈上相連的兩個(gè)滑塊運(yùn)動(dòng)解模型。軌跡相互垂直，即的運(yùn)動(dòng)軌跡垂直于，每條支·24·現(xiàn)Ma代nufa制ctu造ring、&工Pr藝
7、oce裝ssE備quipmentII2o16．~g3-期-●鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸動(dòng)和1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。線位于與它相鄰2．2機(jī)構(gòu)自由度及瞬時(shí)性分析移動(dòng)副的中心并滑塊群驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的三條支鏈分別都同時(shí)對動(dòng)平且垂直于移動(dòng)副臺(tái)繞軸和y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行了限制，即對和y軸產(chǎn)所在平面。在零生約束力偶的作用，同時(shí)也對動(dòng)平臺(tái)沿z軸的移動(dòng)位時(shí)動(dòng)平臺(tái)和定圖1滑塊驅(qū)動(dòng)群機(jī)構(gòu)三維模型進(jìn)行了限制，即對z軸產(chǎn)生約束力的作用。因此該并平臺(tái)完全重合。聯(lián)機(jī)構(gòu)的公共約束A=3，d=6一A=3。且機(jī)構(gòu)中不存在冗余約束和局部
