机床与液压

作者：黄宁宁，尤晶晶，陆祎萌，王澍声，李成刚

单位：南京林业大学机械电子工程学院；南京林业大学机械电子工程学院;南京航空航天大学，江苏省精密与微细制造技术重点实验室；南京林业大学经济管理学院；南京林业大学机械电子工程学院；南京航空航天大学，江苏省精密与微细制造技术重点实验室;南京航空航天大学机电学院

关键词：并联机构;拓扑重构;雅克比;静刚度;虚功原理

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目(51405237)；国家留学基金(201908320035)

以3-RPR平面并联机构为研究对象，通过设计一种在驱动、被动和锁定3种状态之间相互切换的移动副和转动副锁定装置，实现机构的重构。对重构前、后机构的静刚度特性进行理论建模和软件仿真。通过锁定任意两个运动副的方式，实现机构的拓扑重构。根据动平台的运动状态对锁定方式进行分类，并建立机构的反向运动学模型。对机构的雅克比进行推导，并基于虚功原理，推导静刚度矩阵。最后，对重构前、后的机构进行静力学虚拟实验，对比分析实验数据。结果表明：拓扑重构可以提升平面并联机构的静刚度性能。特别地，动平台做定轴转动时，其静刚度的提升效果尤其明显。这为少自由度可重构并联机构的性能评价和参数优化提供了理论依据。

来源：2024年第17期

《机床与液压》期刊编辑部

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