一种抗眩晕训练平台三自由度并联机构优化设计

作者：曹建平; 王海东; 高富东

来源：机械设计与制造工程, 2020, 49(10): 27-33.

• 并联机构
• 灵巧度
• 人工蜂群算法
• 优化设计

针对传统抗眩晕训练手段无法模拟复杂海况的问题,设计了一种2UPS-1PU并联机构,其可实现垂荡、横摇和纵摇3个方向复合运动。基于人工蜂群算法,以灵巧度为指标,对该机构的结构参数进行了优化。首先对该机构的结构进行描述,并采用封闭解法求取该机构的位置反解和速度雅可比矩阵;然后证明了该机构线速度是各向同性的,为衡量角速度的灵巧度,提出了一种离散型全姿态空间条件数的评价指标,并在此基础上建立优化数学模型;最后利用人工蜂群算法对该模型进行了优化计算。计算结果表明:相对于常规设计,优化后2UPS-1PU并联机构的灵巧度得到了显著提升,证明了人工蜂群算法的有效性。