一种新型两自由度高速并联机械手的尺度综合

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2007, Vol. 35 ›› Issue (12): 39-44.

一种新型两自由度高速并联机械手的尺度综合

袁剑锋张宪民

华南理工大学机械工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2007-01-23 出版日期:2007-12-25 发布日期:2007-12-25
通信作者: 袁剑锋(1974-) ，男，博士生，高级工程师，主要从事机器人研究 E-mail:swordyuan@126.com
作者简介:袁剑锋(1974-) ，男，博士生，高级工程师，主要从事机器人研究
基金资助:
广东省自然科学基金资助项目(05006494) ;粤港关键领域重点突破招标项目(东莞专项20061682) ;广东省教育部产学研结合项目(2006D90304001) ;高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划项目

Dimensional Synthesis of a Novel 2-DOF High-Speed Parallel Manipulator

Yuan lian-feng Zhao Xian-min

School of Mechanical Engineering , South China Univ. of Tech. , Guangzhou 510640 , Guangdong , China

Received:2007-01-23 Online:2007-12-25 Published:2007-12-25
Contact: 袁剑锋(1974-) ，男，博士生，高级工程师，主要从事机器人研究 E-mail:swordyuan@126.com
About author:袁剑锋(1974-) ，男，博士生，高级工程师，主要从事机器人研究
Supported by:
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摘要/Abstract

摘要： 对含被动支链的两自由度平动并联机构的概念设计进行了研究，归纳了被动支链的几种可能构型.运用螺旋理论对被动支链进行自由度分析，进而提出了一种新型高速并联机械手机构，该机械手包含两条主动支链和两条被动支链，其中被动支链用来对动平台的姿态进行约束，并提高机棋手的刚度.在进行运动学分析的基础上，以机械手雅克比矩阵条件数在工作空间上的平均值和最大值的加权值为性能指标，对该并联机械手机构进行了尺度综合.研究表明，该两自由度平动并联机械手可与一羊自由度进给机构组合，构成一个三自由度平动混联机械手，适用于工业领域的高速拾放操作.

关键词: 并联机械手, 运动学分析, 尺度综合

Abstract:

The conceptual design of the 2-DOF (Degree of Freedom) translational parallel mechanism with passive limbs is investigated , and some potential structures of the passive limb are generalized. Then , the DOF of the passive limb is analyzed based on the screw theory， and a novel high-speed parallel manipulator containing two active limbs and two passive limbs is presented. The two passive limbs are used to restrict the rotation of the movable platform and to improve the stiffness of the parallel manipulator. Moreover , a dimensional synthesis of the parallel manipulator is carried out based on the kinematic analysis , with the weight values of the mean and maximum condition numbers of Jacobian matrix in the operation space as the performance measures. The results show that the presented manipulator can be combined with a 1-DOF feed mechanism to create a 3 -DOF translational hybrid manipulator for the pick-and-place operation in industrial fields.

Key words: parallel manipulator, kinematic analysis, dimensional synthesis

袁剑锋张宪民. 一种新型两自由度高速并联机械手的尺度综合[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(12): 39-44.

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