低剖重载3UPS-3SS稳定平台运动学及性能分析
Kinematic Analysis of A Low Profile Heavy-duty 3UPS-3SS Stabilized Platform
杜亮亮 1强红宾 2康绍鹏 1刘凯磊 3王瑞 1王煜1
作者信息
- 1. 江苏理工学院机械工程学院,江苏 常州 213001
- 2. 江苏理工学院机械工程学院,江苏 常州 213001;江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏 镇江 212000;常州固高智能装备技术研究院有限公司,江苏 常州 213001
- 3. 江苏理工学院机械工程学院,江苏 常州 213001;江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏 镇江 212000
- 折叠
摘要
为了实现并联机构上平台的位置控制,对一种双层可拆卸低剖面重负载的3UPS-3SS并联机构进行运动学分析.首先,对该机构采用旋量理论、G-K公式,分析并验证了其为1T2R工作模式的三自由度并联机构;其次,对机构进行运动学分析,通过矢量方程法建立了位置反解模型和约束方程组,进而得到运动学反解的表达式,凭借反解解析式求解了雅可比矩阵;最后,建立运动模拟模型,考虑实际工作模式条件,对模型进行简化,并通过MATLAB软件通过遍历法和快速极坐标法描绘其可达工作空间,证明了该机构的可行性.此研究为该机构的动力学和控制奠定了理论基础.
Abstract
In order to achieve position control of the platform on the parallel mechanism,kinematic analysis was conducted on a double-layer detachable low profile heavy-duty 3UPS-3SS parallel mechanism.Firstly,the screw theory and G-K formula were used to analyze and verify the 3-degree-of-freedom parallel mechanism with 1T2R working mode;Secondly,kinematic analysis was conducted on the mechanism,and a position inverse solution model and constraint equation system were established through vector equation method.The expression of kinematic inverse solution was obtained,and the Jacobian matrix was solved using the inverse solution analytical formula;Finally,a motion simulation model was established,considering the actual working mode conditions,and the model was simplified.The feasibility of the mechanism was demonstrated by using MATLAB software to depict its reachable workspace through traversal and fast polar coordinate methods.This has laid a theoretical foundation for the dynamics,control,and practical application of the institution.
关键词
并联机构/自由度/运动学/工作空间Key words
parallel mechanism/degrees of freedom/kinematics/working space引用本文复制引用
基金项目
国家自然科学基金项目(51805228)
江苏省高等学校自然科学研究项目(22KJB460021)
江苏省高等学校自然科学研究项目(23KJA460006)
常州市领军型创新人才引进培育项目(CQ20210093)
常州市领军型创新人才引进培育项目(CQ20220089)
江苏理工学院研究生实践创新计划项目(XSJCX22_27)
出版年
2024
NETL
NSTL
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