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低耦合度2PaUU-PPaP并联机构的运动学分析与多目标优化

Kinematic Analysis and Multi-objective Scale Synthesis of Low Coupling 2PaUU-PPaP Parallel Mechanism

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目的 针对三平移并联机构结构复杂、耦合度高而引起的运动学分析、动力学分析、误差分析等十分烦琐的问题,提出一种低耦合度三平移空间并联机构.方法 分析得到机构的自由度、耦合度、方位特征集等拓扑参数,建立运动学位置方程推导正、逆解的解析式并对其进行算例验证.根据计算雅可比矩阵推导出位置正解奇异、位置逆解奇异存在条件.进一步研究机构的操作空间,并得到操作空间三维形状图.此外,建立以运动灵巧度与操作空间体积为目标的数学模型,给定目标函数表达式,选择NSGA-Ⅱ算法完成具有Pareto解的多目标参数优化.结果 分析表明,搜索得到工作空间外部边界光滑,呈半球形状结构,内部不连续分布的特点.结论 在较为均衡平缓的区域选择参数的设计,能够同时兼顾体积和全局灵巧度的较佳值,以期为该类型机构在分拣、包装等应用领域提供参考.

coupling degreeparallel mechanismsingularityworkspacedexteritymulti-objective optimization

张发海、李丽红、朱磊

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江苏安全技术职业学院 机械工程系,江苏 徐州 221000

中国矿业大学 材料与物理学院,江苏 徐州 221116

耦合度 并联机构奇异性 工作空间 灵巧度 多目标优化

江苏省博士后科研资助计划中央高校基本科研业务费项目

2019K2052019XKQYMS16

2023

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.026

包装工程
中国兵器工业第五九研究所

包装工程

北大核心
影响因子：1.097
ISSN：1001-3563
年,卷(期)：2023.44(13)
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