桿狀動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、并聯(lián)機(jī)構(gòu)由于其優(yōu)異的性能，近年來受到無比的青睞。相較于串聯(lián)機(jī)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有高速，高剛度，高精度和高承載能力的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于傳統(tǒng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)支鏈之間存在較大干涉和互相約束，導(dǎo)致末端輸出構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)角度普遍較小，限制了其在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。因此本文設(shè)計(jì)了一種桿狀動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，將一個(gè)桿作為并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)平臺(tái)，所有的支鏈都通過轉(zhuǎn)動(dòng)副和最后的桿狀平臺(tái)進(jìn)行連接。經(jīng)驗(yàn)證，在同等尺寸條件下，桿狀動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有更大的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，適用于更多的應(yīng)用場合。

2、
　　本文基于李群李代數(shù)，綜合了一系列2-5自由度的桿狀動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)機(jī)構(gòu)。提出將每條支鏈末端先利用轉(zhuǎn)動(dòng)副和桿狀動(dòng)平臺(tái)連接，再與萬向鉸鏈連接，以減小動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)干涉，獲得更大的轉(zhuǎn)動(dòng)空間。利用對(duì)稱并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，分析了一種五自由度具有桿狀動(dòng)平臺(tái)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)?；跅U長約束條件，計(jì)算了該機(jī)構(gòu)的位置反解，并在此基礎(chǔ)上獲得了轉(zhuǎn)動(dòng)工作空間。通過遺傳算法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化分析，獲得了機(jī)構(gòu)在同等尺度下的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
　　針對(duì)傳統(tǒng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

3、轉(zhuǎn)動(dòng)角度偏小的問題，提出將所獲得的末端為具有高轉(zhuǎn)動(dòng)性能的桿狀動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為椎弓根螺釘植入機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向裝置，并選擇兩自由度的桿狀動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)了一種具有兩移動(dòng)自由度的兩層雙平行四邊形機(jī)構(gòu)，作為進(jìn)給機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)椎弓根螺釘植入的導(dǎo)向過程。通過將并聯(lián)模塊的本體和并聯(lián)進(jìn)給機(jī)構(gòu)串聯(lián)連接構(gòu)造了混聯(lián)結(jié)構(gòu)的椎弓根螺釘植入機(jī)構(gòu)。分析了該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解，求出了基于正反解的工作空間并進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。通過計(jì)算機(jī)構(gòu)的雅可比矩陣，得到末端運(yùn)動(dòng)