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摘要
传统的剪叉举升机构在受到垂直于剪叉平面的载荷时，产生的应力与应变较大，即存在弱刚度方向问题。为此提出一种基于正交结构的高刚度剪叉举升装置。首先推导了剪叉机构的运动学、静力学和刚度模型；然后对正交结构举升装置和传统剪叉举升装置的刚度分别进行仿真分析和实验验证；最后将正交和传统非正交结构的剪叉举升装置对移动机器人底盘变形的影响进行仿真对比分析。结果表明，正交结构比非正交结构的举升装置刚度提高了9倍，且不存在弱刚度方向，同时正交结构举升装置对底盘变形的影响与传统剪叉举升装置几乎相同。文中所提出的全方位高刚度正交结构举升装置为移动机器人在重载、急停和偏载等复杂工况的应用提供了创新的高可靠性解决方案。
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