文章编号：1673-0291（2023）01-0142-13DOI：10.11860/j.issn.1673-0291.20220072第47卷第1期2023年2月Vol.47No.1Feb.2023北京交通大学学报JOURNALOFBEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY一种铺带并联机器人机构设计与分析房海蓉，计晴，赫利涛，姜丙山（北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京100044）摘要：针对翼型工件表面铺带需求，提出一种新型并联铺带机器人机构，并主要对机器人中2PUS&2SPS-RPS并联机构模块进行了研究.首先，通过螺旋理论分析了并联机构的自由度；基于封闭矢量方法与D-H法，建立了机构逆解模型，利用反螺旋理论求解机构速度雅可比矩阵.然后，利用杆长约束、支链与动平台和定平台夹角约束条件，绘制了机构位姿工作空间；基于机构雅可比矩阵对机构灵巧性与静刚度性能指标进行分析.最后，通过给定机构运动位姿对并联机构进行运动学逆解与速度雅可比矩阵仿真验证.研究结果表明：2PUS&2SPS-RPS机构可以满足翼型工件表面铺带需求，同时为翼型工件铺带机器人的应用奠定了理论基础.关键词：并联机构；雅可比矩阵；运动学分析；性能分析；铺带中图分类号：TH112文献标志码：ADesignandanalysisofaparallelrobotmechanismwithtapeplacementFANGHairong,JIQing,HELitao,JIANGBingshan（SchoolofMechanicalandElectronicEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China）Abstract:Tomeetthetapeplacementrequirementofairfoilsurface,anovelparallelrobotmechanismwithtapeplacementisproposed.Thispapermainlyfocusesontheanalysisofthe2PUS&2SPS-RPSparallelmechanismmodule.First,thedegreesoffreedomoftheparallelmechanismareanalyzedwiththescrewtheory.Then,theinversekinematicmodelisestablishedbasedontheclosedvectorequationandtheD-Hmethod,andtheJacobianmatrixforthemechanismvelocityissolvedbythereciprocalscrewtheory.Theworkspaceofmechanismisplottedwithconstraintsoflinklengthandanglebe⁃tweenthefixedplatformorthemovingplatformandthelink.Next,basedontheJacobianmatrix,theperformanceindexesofthedexterityperformanceandstaticstiffnessareanalyzed.Finally,theinversekinematicanalysisandvelocityJacobianmatrixareverifiedbysimulationwiththegivenkinematicpo⁃sitionandpostureofthemechanism.Throughtheanalysis,itisverifiedthatthe2PUS&2SPS-RPSmechanismcanmeettherequirementsoftapepl...
