不同支链排布的3-PRS并联机构姿态能力比较

作者：陈国旺; 范秋垒; 罗超^*

来源：制造技术与机床, 2022, (10): 54-60.

DOI：10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.10.007

• 3-PRS并联机构
• GTOW
• 最大内切圆半径
• DE算法

以两种2R1T并联机构(文中称为机构A(Z3)、B)为研究对象，分析支链布局对机构姿态能力的影响。基于螺旋理论，运用运动/力传递指标求解两机构局部传递指标ITI、OTI及全局GTI。在此基础上，用数值方法，建立两机构定截面的优质传递姿态工作空间(good transmission orientational workspace, GTOW)模型。首先用经验尺寸绘制出两者边界姿态性能曲线，比较两者姿态能力，得出机构B姿态能力略好。然后，以许用传递指标[ηLTI]=0.7时的性能边界曲线的最大内切圆半径κGTOC最大化为优化目标，全局许用传递指标GTI和机构结构参数协调为约束条件，运用DE优化算法得到最优尺寸参数。以最优尺度参数绘制边界姿态性能曲线，优化后，机构A、B的姿态能力均有提高且机构B姿态能力比机构A姿态能力优良。由两机构优化姿态实力实例可得，变异Z3机构(机构B)姿态能力比Z3(机构A)优良，由此，也说明姿态能力会受支链排布的影响。

• 单位
  重庆大学; 四川轻化工大学